Wprowadzanie magnetyzmu do topologicznych struktur jest od dawna celem, który ma zapewnić otrzymanie nowatorskich, topologicznych stanów elektronowych ze złamaną symetrią odwrócenia w czasie, takich jak anomalny kwantowy izolator Halla, izolator aksjonowy czy antyferromagnetyczny izolator topologiczny, z których każdy posiada unikalne mody krawędziowe. W tym artykule przedstawiamy podjętą przez nas taką próbę, tj. wyniki dotyczące pokrycia nanodrutów InAs i InAs1−xSbx warstwami (EuIn)As. Wyniki eksperymentalne uzupełnione są wykonanymi w Instytucie Fizyki PAN symulacjami dynamiki molekularnej, które pokazały jak pokrycie nanodrutów atomami Eu i As zależy od ich struktury krystalicznej. Powłoki (EuIn)As mają unikalną strukturę krystaliczną składającą się z gęstej sieci płaszczyzn atomów Eu usytuowanych pomiędzy atomowymi warstwami As, tak jak w kryształach EuIn2As2, i powodującymi odwrócenie ułożenia atomowych warstw InAs. Mikroskopowe badania z atomową i pierwiastkową rozdzielczością pokazały pryzmatyczną konfigurację płaszczyzn Eu. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nano Letters w pracy: Hadas Shtrikman, Man Suk Song, Magdalena A. Załuska-Kotur, Ryszard Buczko, Xi Wang, Beena Kalisky, Perła Kacman, Lothar Houben, and Haim Beidenkopf, Intrinsic Magnetic (EuIn)As Nanowire Shells with a Unique Crystal Structure, Nano Lett. 2022, 22, 22, 8925–8931.
Kryształy objętościowe EuIn2As2 porządkują się antyferromagnetycznie poniżej temperatury Néela, która wynosi 16 K. Jest to antyferromagnetyk typu A z warstwami ferromagnetycznymi As-Eu-As, które ustawione są między sobą antyferromagnetycznie. Przewiduje się, że w stanie antyferromagnetycznym EuIn2As2 jest izolatorem aksjonowym. We wszystkich nanodrutach z powłokami (EuIn)As pomiary lokalnej podatności magnetycznej wykazują odpowiedź magnetyczną, a w pewnej ich części sygnał DC wskazuje na porządek ferromagnetyczny. Takie właściwości zapewniają mechanizm wzmacniania odpowiedzi Zeemana w zerowym polu magnetycznym i sugerują, że otrzymane struktury mogą służyć jako platforma dla otrzymania stanów jednowymiarowych ze złamaną symetrią odwrócenia w czasie, w tym stanów nadprzewodnictwa topologicznego.
