拓扑绝缘体 Bi2Se3 薄膜中的声学声子动力学
介观与纳米尺度物理
2015-05-20 v1
摘要
对拓扑绝缘体 Bi2Se3 纳米尺寸薄膜测量的瞬态反射率轨迹揭示了在 1.51 eV 光子能量超短激光脉冲光激发的热载流子弛豫中驱动的 GHz 范围振荡。这些振荡被认为源于声学声子动力学，包括以驻声波形式出现的相干纵向声学声子。随着薄膜厚度从 40 nm 减小到 15 nm，振荡频率从约 35 增加到约 70 GHz，这归因于两种不同机制的相互作用：对于厚于 40 nm 的薄膜采用行声波，而对于薄于 40 nm 的薄膜采用薄膜体声波谐振器（film bulk acoustic wave resonator, FBAWR）模式。当 Bi2Se3 薄膜中的间接表面间耦合将 FBAWR 机制切换到 Lamb 波激发机制时，对于厚度低于 15 nm 的薄膜，振荡幅度迅速衰减。相干纵向声学声子的频率范围与 Bi2Se3 的弹性性质很好地吻合。
引用
@article{arxiv.1504.03739,
title = {Acoustic phonon dynamics in thin-films of the topological insulator Bi2Se3},
author = {Yuri D. Glinka and Sercan Babakiray and Trent A. Johnson and Mikel B. Holcomb and David Lederman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03739},
year = {2015}
}