第一作者：Yaoxin Li, Yongchao Wang, Zichen Lian
范德华反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4是探索层依赖磁性和拓扑态物质的理想平台。最近观察到的磁性和输运性质之间的差异引起了关于MnBi2Te4基态拓扑性质的争议。在本文中，研究团队展示了制备过程可以在几层MnBi2Te4中诱导不匹配的偶奇层依赖的磁输运。对6层和7层MnBi2Te4的磁输运性质进行了全面研究，并揭示了无论是偶数层还是奇数层设备都可以在零磁场下显示零霍尔平台现象。重要的是，通过对200多个MnBi2Te4片的光学对比度进行统计调查，发现奇数层设备中的零霍尔平台起源于制备过程中有效厚度的减少，这是以前对2D材料研究中很少注意到的因素。研究发现不仅为关于MnBi2Te4中偶奇层依赖磁输运差异的争议提供了解释，而且突出了2D材料设备制备和表征中的关键问题。图1：展示了多层MnBi2Te4晶体结构和基本的厚度校准。通过光学图像、原子力显微镜和扫描超导量子干涉装置（SQUID）确定了片材的厚度，并观察到随着厚度的增加，光学对比度（Oc）从负变正。图2：展示了6层和7层MnBi2Te4设备在不同栅极电压（Vg）下的零霍尔平台的演变。6层设备在宽Vg范围内显示出零霍尔平台，而7层设备仅在特定Vg下出现。图3：展示了6层和7层MnBi2Te4设备的Vg依赖性输运性质和光学图像。7层设备在制备后Oc显著降低，表明厚度可能减少了1层。图4：对200多个MnBi2Te4片进行了光学性质的统计调查，并分析了制备过程对电荷输运的影响。发现PMMA与MnBi2Te4表面的接触对Oc的降低起着关键作用。本研究通过对MnBi2Te4的制备过程和磁输运性质的系统研究，揭示了制备过程对2D材料设备性能的重要影响。研究发现，制备过程中的电子束光刻（EBL）方法可以导致MnBi2Te4的有效厚度减少，从而改变了其磁输运特性。特别是，奇数层设备中观察到的零霍尔平台现象，是由于制备过程中有效厚度的减少所致。此外，通过统计分析200多个MnBi2Te4片的光学对比度变化，进一步证实了制备过程对材料性能的影响。这些发现对于理解和改进2D材料的制备工艺具有重要意义，为实现高质量的MnBi2Te4设备提供了新的视角，有助于推动拓扑量子现象的探索和应用。标题：Fabrication-induced even-odd discrepancy of magnetotransport in few-layer MnBi2Te4DOI：10.1038/s41467-024-47779-3【高端测试 找华算】华算科技精于高端测试服务、10余年球差电镜拍摄经验、同步辐射三代光源全球机时，300多博士/博士后等高层次人才团队亲自检测，给你高标准的数据质量保证! 球差电镜、同步辐射、原位表征、DFT计算，已助力10000多研究成果顺利在Nature、Science、JACS、Angew、EES、AM、AEM、AFM等国际顶级期刊发表，专业靠谱好评如潮！![]()
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