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钾吸附 FeSe/SrTiO3 体系的能带结构与电荷掺杂效应

介观与纳米尺度物理 2016-02-24 v2 材料科学

摘要

本文通过结合密度泛函理论与展开技术,从理论上研究了在 SrTiO3 (001) 表面生长的多层 FeSe 薄膜上沉积钾 (K) 的电子能带结构与电荷掺杂效应。这些结果为进一步详细研究 FeSe 薄膜的低温电子性质及其多途径量子工程提供了理论基础。我们解释了实验中观察到的费米面拓扑结构,并将掺杂电子数量表述为原子 K 覆盖率的函数。我们表明,原子 K 的沉积能有效地向顶层 FeSe 掺杂电子。在适度的原子 K 覆盖下,棋盘型和配对棋盘型反铁磁 (AFM) FeSe 层均在 M 点显示电子口袋,且在 Γ\Gamma 点无费米口袋。从 K 吸附质到 FeSe 薄膜的电子转移引入了强电场,导致棋盘型 AFM FeSe 布里渊区 M 点出现双 Weyl 锥结构。我们证明,在实验上可达到的重电子掺杂下,Γ\Gamma 点将出现一个类电子费米口袋,这应表现为对 FeSe 薄膜高温超导性的调制。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.06498,
  title  = {Band structure and charge doping effects of potassium-adsorbed FeSe/SrTiO3 system},
  author = {Fawei Zheng and Li-Li Wang and Qi-Kun Xue and Ping Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06498},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 5 figures, unfolded band structure for pair-checkerboard antiferromagnetic phase is added in the revised manuscript