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Evidence for ferromagnetic coupling at the doped topological insulator / ferrimagnetic insulator interface Evidence for ferromagnetic coupling at the doped topological insulator / ferrimagnetic insulator interface

機(jī)譯：摻雜的拓?fù)浣^緣體/亞鐵磁絕緣體界面處的鐵磁耦合的證據(jù)摻雜的拓?fù)浣^緣體/亞鐵磁絕緣體界面處的鐵磁耦合的證據(jù)

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摘要

One of the major obstacles of the magnetic topological insulators (TIs) impeding their practical use is the low Curie temperature (Tc). Very recently, we have demonstrated the enhancement of the magnetic ordering in Cr-doped Bi2Se3 by means of proximity to the high-Tcferrimagneticinsulator (FMI) Y3Fe5O12 and found a large and rapidly decreasing penetration depth of the proximity effect, suggestive of a different carrier propagation process near the TI surface. Here we further present a study of the interfacial magnetic interaction of this TI/FMI heterostrucutre. The synchrotron-based X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) technique was used to probe the nature of the exchange coupling of the Bi2?xCrxSe3/Y3Fe5O12 interface. We found that the Bi2?xCrxSe3grown on Y3Fe5O12(111) predominately contains Cr3+ cations, and the spin direction of the Cr3+ is aligned parallel to that of tetrahedral Fe3+ of the YIG, revealing a ferromagnetic exchange coupling between the Bi2?xCrxSe3 and the Y3Fe5O12.
機(jī)譯：磁性拓?fù)浣^緣體（TI）阻礙其實(shí)際使用的主要障礙之一是居里溫度（Tc）低。最近，我們已經(jīng)證明了通過與高TcFe磁性絕緣體（FMI）Y3Fe5O12的接近可以增強(qiáng)Cr摻雜的Bi2Se3中的磁有序性，并且發(fā)現(xiàn)了接近效應(yīng)的大且快速下降的穿透深度，這表明了不同的載流子傳播在TI表面附近進(jìn)行處理。在這里，我們進(jìn)一步介紹了這種TI / FMI異質(zhì)結(jié)構(gòu)的界面磁相互作用的研究?；谕郊铀倨鞯腦射線磁性圓二色性（XMCD）技術(shù)用于探測(cè)Bi2-xCrxSe3 / Y3Fe5O12接口的交換耦合的性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)在Y3Fe5O12（111）上的Bi2-xCrxSe3主要包含Cr3 +陽(yáng)離子，并且Cr3 +的自旋方向與YIG的四面體Fe3 +平行，從而揭示了Bi2-xCrxSe3和Y3Fe5O12之間的鐵磁交換耦合。

著錄項(xiàng)

  • 作者

    Liu, Wenqing;

  • 作者單位
  • 年度 2016
  • 總頁(yè)數(shù)
  • 原文格式 PDF
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