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Topological Kagome magnet Co3Sn2S2 thin flakes with high electron mobility and large anomalous Hall effect.
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2020-09-08 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02962 M Tanaka 1 , Y Fujishiro 1 , M Mogi 1 , Y Kaneko 2 , T Yokosawa 1 , N Kanazawa 1 , S Minami 3 , T Koretsune 4 , R Arita 1, 2 , S Tarucha 2 , M Yamamoto 2 , Y Tokura 1, 2, 5
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2020-09-08 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02962 M Tanaka 1 , Y Fujishiro 1 , M Mogi 1 , Y Kaneko 2 , T Yokosawa 1 , N Kanazawa 1 , S Minami 3 , T Koretsune 4 , R Arita 1, 2 , S Tarucha 2 , M Yamamoto 2 , Y Tokura 1, 2, 5
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Magnetic Weyl semimetals attract considerable interest not only for their topological quantum phenomena but also as an emerging materials class for realizing quantum anomalous Hall effect in the two-dimensional limit. A shandite compound Co3Sn2S2 with layered kagome-lattices is one such material, where vigorous efforts have been devoted to synthesize the two-dimensional crystal. Here, we report a synthesis of Co3Sn2S2 thin flakes with a thickness of 250 nm by chemical vapor transport method. We find that this facile bottom-up approach allows the formation of large-sized Co3Sn2S2 thin flakes of high-quality, where we identify the largest electron mobility (∼2600 cm2 V–1 s–1) among magnetic topological semimetals, as well as the large anomalous Hall conductivity (∼1400 Ω–1 cm–1) and anomalous Hall angle (∼32%) arising from the Berry curvature. Our study provides a viable platform for studying high-quality thin flakes of magnetic Weyl semimetal and stimulate further research on unexplored topological phenomena in the two-dimensional limit.
中文翻译：
拓扑Kagome磁体Co3Sn2S2薄片，具有高电子迁移率和大的异常霍尔效应。
磁性Weyl半金属不仅吸引了他们的拓扑量子现象，而且作为在二维极限内实现量子异常霍尔效应的新兴材料类别，引起了人们的极大兴趣。一种具有层状kagome-晶格的闪石化合物Co 3 Sn 2 S 2是一种这样的材料，在其中已经投入了巨大的努力来合成二维晶体。在这里，我们报告了通过化学气相传输法合成厚度为250 nm的Co 3 Sn 2 S 2薄片。我们发现，这种简便的自下而上的方法可以形成大尺寸的Co 3 Sn 2 S 2。高质量的薄薄片，其中我们确定了磁性拓扑半金属中最大的电子迁移率（〜2600 cm 2 V –1 s –1），以及大的异常霍尔电导率（〜1400Ω –1 cm –1）和浆果曲率引起的霍尔角异常（约32％）。我们的研究为研究高质量的磁性Weyl半金属薄片提供了一个可行的平台，并促进了在二维范围内对未探索的拓扑现象的进一步研究。
更新日期：2020-10-15
中文翻译：
拓扑Kagome磁体Co3Sn2S2薄片，具有高电子迁移率和大的异常霍尔效应。
磁性Weyl半金属不仅吸引了他们的拓扑量子现象，而且作为在二维极限内实现量子异常霍尔效应的新兴材料类别，引起了人们的极大兴趣。一种具有层状kagome-晶格的闪石化合物Co 3 Sn 2 S 2是一种这样的材料，在其中已经投入了巨大的努力来合成二维晶体。在这里，我们报告了通过化学气相传输法合成厚度为250 nm的Co 3 Sn 2 S 2薄片。我们发现，这种简便的自下而上的方法可以形成大尺寸的Co 3 Sn 2 S 2。高质量的薄薄片，其中我们确定了磁性拓扑半金属中最大的电子迁移率（〜2600 cm 2 V –1 s –1），以及大的异常霍尔电导率（〜1400Ω –1 cm –1）和浆果曲率引起的霍尔角异常（约32％）。我们的研究为研究高质量的磁性Weyl半金属薄片提供了一个可行的平台，并促进了在二维范围内对未探索的拓扑现象的进一步研究。
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