光谱椭偏仪探测Bi-FeNi GMR型结构中的Bi层特性
强关联电子
2023-01-16 v1 材料科学
摘要
铋（Bi）具有大的原子序数，以强自旋轨道耦合（SOC）为特征，是许多三维拓扑绝缘体（TI）的母体化合物。超薄Bi薄膜被认为是具有非平凡拓扑的二维TI，这为在自旋电子学领域开发新的高效技术开辟了可能性。在此，我们旨在利用光谱椭偏仪研究超薄Bi/FeNi周期性结构的介电函数特性。[Bi(d)-FeNi(1.8 nm)]N GMR型结构通过射频溅射沉积在Sitall玻璃（TiO2）衬底上生长。在室温下，对生长的多层膜样品系列（d=0.6,1.4,2.0,2.5 nm, N=16），在60、65、70和75度四个入射角下，在0.5-6.5 eV的宽光子能量范围内测量了椭偏角Psi(omega)和Delta(omega)。在相应的多层模型框架内对测量的椭偏角Psi(omega)和Delta(omega)进行了模拟。提取了Bi层的复（赝）介电函数谱。从光导率零极限（光学GMR效应）估算了所研究的Bi-FeNi多层膜系统的相关GMR效应。所得结果表明，Bi层具有由SOC效应诱导的表面金属导电性，该导电性在层厚度减小时因半金属相贡献消失而显著增强，表明其具有非平凡的二维拓扑特性。
引用
@article{arxiv.2301.05523,
title = {Bi layer properties in the Bi-FeNi GMR-type structures probed by spectroscopic ellipsometry},
author = {Natalia Kovaleva and Dagmar Chvostova and Ladislav Fekete and Alexandr Dejneka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05523},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 6 figures