具有局域 Rashba 效应的金属性 PtTe2 薄膜中从二维金属到三维狄拉克半金属的跨界
材料科学
2019-10-07 v2
摘要
自从在块体晶体中发现 II 型狄拉克费米子以来，具有三角结构的 PtTe2 和 PtSe2 引起了广泛的研究兴趣。从块体三维拓扑半金属到二维原子薄膜的电子结构演化是一个重要的科学问题。虽然已有报道称 PtSe2 从块体中的三维 II 型狄拉克半金属转变为单层（ML）薄膜中的二维半导体，但迄今为止原子级薄 PtTe2 薄膜的电子结构演化仍未被探索。在此，我们报道了通过分子束外延生长的厚度为 2 ML 到 6 ML 的高质量 PtTe2 薄膜电子结构的角分辨光电子能谱（ARPES）系统研究。ARPES 测量表明，PtTe2 薄膜即使薄至 2 ML 仍保持金属性，这与几层 PtSe2 薄膜的半导体性质形成鲜明对比。此外，在 4-6 ML 膜厚处发生了从二维金属到三维 II 型狄拉克半金属的转变。另外，自旋 ARPES 测量揭示了块体 PtTe2 晶体中由局域 Rashba 效应诱导的螺旋自旋纹理，表明在少数几层 PtTe2 薄膜中也有望存在类似的隐藏自旋。我们的工作揭示了从二维金属到三维拓扑半金属的过渡，并为研究具有局域 Rashba 效应的金属性二维薄膜提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.1905.06273,
title = {Crossover from 2D metal to 3D Dirac semimetal in metallic PtTe2 films with local Rashba effect},
author = {Ke Deng and Mingzhe Yan and Chu-Ping Yu and Jiaheng Li and Xue Zhou and Kenan Zhang and Yuxin Zhao and Koji Miyamoto and Taichi Okuda and Wenhui Duan and Yang Wu and Xiaoyan Zhong and Shuyun Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06273},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 4 figures