Pré-Publication, Document De Travail Année : 2025

Giant universal conductance fluctuations in the antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4

Fluctuations universelles de conductance géantes dans des nano-barres de Hall de l'isolant topologique anti-ferromagnétique MnBi2Te4

Résumé

The study of quantum coherent transport in mesoscopic Hall bars fabricated from exfoliated MnBi 2 Te 4 single-crystals reveals giant-amplitude universal conductance fluctuations, related to the longest phase-coherence length Lφ observed in a mesoscopic magnet, as well as the weak decoherence in magnetic topological insulators. By comparing different magnetic configurations, we identify the contributions to dephasing due to structural disorder (magnetic flux) or magnetism (local magnetic disorder or domain-related Berry phase). These results show the potential of magnetic topological insulators to realize quantum interferometers based on dephasing by magnetism.
L'étude du transport mésoscopique dans des nano-barres de Hall réalisées à partir de couches minces exfoliés du matériau anti-ferromagnétique MnBi2Te4 révèlent des fluctuations universelles de la conductance avec une amplitude géante (largement supérieure au quantum de conductance) et une très faible décohérence, un comportement singulier pour un aimant mésoscopique. En comparant l'évolution de ces corrections quantiques à la conductance en fonction de l'évolution des états magnétiques, il est possible d'identifier plusieurs contributions au déphasage, notamment par le magnétisme (inhomogénéités locales ou phase de Berry modifiée par l'évolution de l'aimantation dans les domaines magnétiques). Ces résultats démontrent la possibilité de réaliser des interféromètres quantiques avec des aimants dans un régime de température jusqu'alors inaccessible (T inférieure à 40K environ).
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04910693 , version 1 (24-01-2025)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : hal-04910693 , version 1

Citer

Michael Wissmann, Joseph Dufouleur, Louis Veyrat, Anna Isaeva, Laurent Vila, et al.. Giant universal conductance fluctuations in the antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4. 2025. ⟨hal-04910693⟩
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