Naukowcy z UW współautorami artykułu w „Nature Physics”

Drukuj

„High-temperature quantum anomalous Hall regime in a MnBi2Te4/Bi2Te3 superlattice” to tytuł artykułu, którego współautorami jest czworo naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego. Tekst ukazał się na łamach „Nature Physics”.

Kwantowe anomalne zjawisko Halla, jego fizyczne pochodzenie, powiązania z izolatorami topologicznymi czy potencjał zmiany przyszłej elektroniki kwantowej to wątki, wokół których skoncentrowane zostały badania międzynarodowego zespołu naukowców z udziałem specjalistów z Uniwersytetu Warszawskiego.

 

W połowie sierpnia na łamach „Nature Physics” ukazał się artykuł pt. „High-temperature quantum anomalous Hall regime in a MnBi2Te4/Bi2Te3 superlattice”. Jego współautorami są: dr hab. Agnieszka Wołoś (Wydział Fizyki UW), Kamil Sobczak (Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW), Joanna Sitnicka (Wydział Fizyki UW) i dr hab. Jolanta Borysiuk (Wydział Fizyki UW, zmarła w maju 2019 roku). Praca powstała w wyniku realizacji projektu NCN pt. „Magnetyczne izolatory topologiczne”, kierowanego przez Agnieszkę Wołoś.

 

Artykuł opisuje kwantowe anomalne zjawisko Halla występujące w temperaturach kilku kelwinów (jest to zakres temperatury łatwo dostępny w laboratoriach badawczych) w magnetycznych izolatorach topologicznych bazujących na tellurku bizmutu domieszkowanym manganem, w których jony manganu samoorganizują się w periodycznie uporządkowaną supersieć MnBi2Te4/Bi2Te3. Źródłem zjawiska jest topologia pasmowej struktury energetycznej kryształu opisana matematycznie poprzez krzywiznę Berry’ego. W abstrakcie artykułu czytamy, że ferromagnetyzm monowarstw MnBi2Te4 otwiera przerwę energetyczną topologicznych stanów powierzchniowych, a kiedy poziom Fermiego znajdzie się w tej przerwie, anomalne przewodnictwo Halla w zerowym polu magnetycznym osiąga skwantowaną wartość e2/h. Co ważne, kwantyzacja w tym reżimie nie jest maskowana przez kanały przewodzenia objętościowego, więc powinna być obecna w szerokiej rodzinie magnesów topologicznych.

Haiming Deng, Zhiyi Chen, Agnieszka Wołoś, Marcin Konczykowski, Kamil Sobczak, Joanna Sitnicka, Irina V. Fedorchenko, Jolanta Borysiuk, Tristan Heider, Łukasz Pluciński, Kyungwha Park, Alexandru B. Georgescu, Jennifer Cano, Lia Krusin-Elbaum, „High-temperature quantum anomalous Hall regime in a MnBi2Te4/Bi2Te3 superlattice”, Nature Physics, https://doi.org/10.1038/s41567-020-0998-2.