由研究助理教授路瑞娥和博士生王渊主导的工作 “Half-Magnetic Topological Insulator with Magnetization-Induced Dirac Gap at a Selected Surface”近日发表在顶级物理期刊《物理评论X》(Physical Review X) 上。这是课题组在Mn-Bi-Te体系工作中的又一次突破。感谢合作者刘畅 ，刘奇航和广岛大学Prof. Shimada团队。

Mn-Bi-Te家 族 MnBi2Te4/(Bi2Te3)n (n=0，1，2)是目前唯一一种本征反铁磁拓扑绝缘体，是研究拓扑物态和量子调控的理想载体，有望在同一材料体系中实现量子反常霍尔态和轴子绝缘态。两者的实现与观测需要磁性起源的拓扑表面态能隙。

前期课题组通过系统的同步辐射变光子能量ARPES和激光ARPES测试，首次确认了MnBi2Te4中无能隙的拓扑表面态，工作于2019年发表在Physical Review X 上，并被Physics选为Featured in Physics。感谢合作者刘畅，刘奇航团队。

2019年PRX链接：https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.9.041038

Featured in Physics: https://physics.aps.org/articles/v12/s134

南科大新闻网：https://newshub.sustech.edu.cn/zh/html/201912/30254.html

2020年，课题组通过激光ARPES观测到MnBi6Te10三个不同的解理面均存在无能隙的狄拉克锥，通过计算和模型分析认为无能隙的表面态可能源于体带和表面态的杂化导致，工作发表在Physical Review B上，并被选为Editors' Suggestion。感谢合作者刘畅，徐虎，黄文，沈冰团队。

2020年PRB链接: https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.102.245136

目前，角分辨光电子能谱(ARPES)测量发现，Mn-Bi-Te家族MnBi2Te4/(Bi2Te3)n (n=0，1，2)的表面态能带是几乎无能隙的狄拉克锥型，这使得轴子绝缘态的实现遇到了挑战。

在当前工作中，结合 ARPES 测量与理论计算，我们确认了本征磁性拓扑绝缘体MnBi8Te13中具有磁性起源的表面态能隙。我们通过 变温ARPES 测试观测到 MnBi8Te13 的MnBi2Te4表面在铁磁相打开能隙；此能隙随温度的升高而减小，并在顺磁相时完全关闭。另一方面，MnBi8Te13 的 3 层 Bi2Te3 表面由于铁磁性的缺失，具有无能隙的狄拉克锥表面态。这种只有一个表面具有磁性拓扑能隙的材料可以被称为“半磁拓扑绝缘体”。该工作是迄今为止对磁性拓扑绝缘体中表面态能隙的磁性起源的首次直接确认。具有磁性能隙的表面有助于观测拓扑磁电效应引起的表面量子反常霍尔电导，从而给出轴子绝缘态存在的直接证据。

2021年PRX原文链接：https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.11.011039

并被《物理》报道：http://www.wuli.ac.cn/CN/abstract/abstract76349.shtml

中、英文新闻网：https://newshub.sustech.edu.cn/zh/html/202103/39799.html

                               https://newshub.sustech.edu.cn/html/202103/30551.html

另外，小明，张科的工作最近也刚刚以Letter的形式发表于PRB上。在这个工作中，我们通过Sb掺杂 MnBi2Te4, 实现了拓扑表面态能隙从零到大于100 meV的连续可调。理论计算表明我们所实现的掺杂范围内体系始终处于拓扑非平庸相。如此大的表面态能隙为在室温下实现量子化的拓扑输运提供了可能性。感谢合作者刘畅，刘奇航团队。

2021年PRB链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.103.L121112