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碘化铋β-Bi$_4$I$_4$中的新型准一维拓扑绝缘体

材料科学 2016-06-21 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

拓扑物质态领域的最新进展(1,2)在很大程度上始于铋和锑硫族化物块体拓扑绝缘体(TIs)的发现(3-6),随后是密切相关的三元化合物(7-16)和若干弱TIs的预言(17-19)。然而,TIs的Z2_2分类在概念上的丰富性及其结构和组成的多样性远未被充分发掘。本文在准一维碘化铋Bi4_4I4_4的β相中,从理论上预言并实验证实了一种新的Z2_2拓扑绝缘体。β-Bi4_4I4_4的电子结构,以Z2_2不变量(1;110)表征,既邻近弱TI相(0;001),也邻近平庸绝缘体相(0;000)。我们在(001)表面上的角分辨光电子能谱测量揭示了一个高度各向异性的能带交叉特征,该特征位于表面布里渊区的Mˉ\bar{M}点,且不随光子能量色散,因而与理论预言完全一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.06192,
  title  = {A Novel Quasi-One-Dimensional Topological Insulator in Bismuth Iodide $\beta$-Bi$_4$I$_4$},
  author = {Gabriel Autès and Anna Isaeva and Luca Moreschini and Jens C. Johannsen and Andrea Pisoni and Ryo Mori and Wentao Zhang and Taisia G. Filatova and Alexey N. Kuznetsov and László Forró and Wouter Van den Broek and Yeongkwan Kim and Keun Su Kim and Alessandra Lanzara and Jonathan D. Denlinger and Eli Rotenberg and Aaron Bostwick and Marco Grioni and Oleg V. Yazyev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.06192},
  year   = {2016}
}