Магнитная и электронная структуры Gd-легированного топологического изолятора Bi_1.09Gd_0.06Sb_0.85Te₃
Фильнов С.О., Сурнин Ю.А., Королева А.В., Климовских И.И., Естюнин Д.А., Варыхалов А.Ю., Бокай К.А., Кох К.А., Терещенко О.Е., Голяшов В.А., Шевченко Е.В., Шикин А.М.

Поступила в редакцию: 5 Февраля 2019

DOI: 10.1134/S0044451019090116

PDF (7.9M)

Реализация квантового аномального эффекта Холла и наблюдение фермионов Майораны усиливают интерес к исследованию магнетизма в топологических изоляторах. В данной работе электронная и магнитная структуры топологического изолятора Bi_1.09Gd_0.06Sb_0.85Te₃, легированного гадолинием, были систематически изучены с помощью фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением, резонансной фотоэмиссионной спектроскопии и СКВИД-магнитометрии. Экспериментально обнаружены резонансные особенности, связанные с плотностью состояний атомов гадолиния вблизи уровня Ферми. Исследование магнитной структуры показало наличие антиферромагнитного порядка в объеме при низких температурах, а также наличие петли гистерезиса при повышенных температурах. Обсуждаются возможный механизм магнетизма и его связь с наблюдаемыми особенностями электронной структуры.