元素拓扑绝缘体 $\alpha$-Sn 的 ARPES 与输运研究
材料科学
2018-12-05 v2
摘要
灰锡,又称 -Sn,可通过应变和有限尺寸效应转变为三维拓扑绝缘体(3D-TI)。由于表面态沿狄拉克锥(线性色散)的自旋-动量锁定,此类室温 3D-TI 对自旋电子学尤为有趣。角分辨光电子能谱(ARPES)已被用于研究不同膜厚以及不同覆盖层(Al、AlO 和 MgO)的(0\,0\,1)取向外延应变 -Sn 薄膜中费米能级附近的色散。事实上,若要利用 -Sn 表面态进行自旋电子学应用,合适的覆盖层是必要的。与自由表面或覆 Ag 表面不同,用 Al 或 AlO 覆盖 -Sn 表面会使费米能级降至狄拉克点以下,对输运的一个重要后果是费米能级处存在体态。覆 AlO 的 -Sn 薄膜通过电学磁输运进行研究:尽管舒布尼科夫-德哈斯振荡揭示了表面态的明确证据,但如第一性原理计算所提示的,磁输运性质的重要部分由归属于 能带的“体”电子态主导。
引用
@article{arxiv.1807.11377,
title = {ARPES and transport studies of the elemental topological insulator $\alpha$-Sn},
author = {Quentin Barbedienne and Julien Varignon and Nicolas Reyren and Alain Marty and Celine Vergnaud and Matthieu Jamet and Carmen Gomez-Carbonell and Aristide Lemaître and Patrick Le Fèvre and François Bertran and Amina Taleb-Ibrahimi and Henri Jaffrès and Jean-Marie George and Albert Fert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.11377},
year = {2018}
}