跨越原子薄膜的拓扑绝缘体双面范德华外延
材料科学
2024-06-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
原子级薄的范德华（vdW）薄膜为量子异质结构的外延生长提供了新颖的材料平台。然而，与三维块体晶体的远程外延生长不同，由于弱的vdW相互作用，二维（2D）材料异质结构跨原子层的生长受到限制。在这里，我们报告了通过原子膜实现vdW层状材料的双面外延。我们在原子级薄的石墨烯或hBN的两个表面上通过分子束外延生长vdW拓扑绝缘体（TI）Sb₂Te₃和Bi₂Se₃，这些薄膜作为悬浮的2D vdW“衬底”层。制备了同质和异质双面vdW TI隧道结，其中原子级薄的hBN作为晶体动量守恒的隧穿势垒，具有突变的、外延的界面。通过对这些器件进行场角依赖的磁隧穿光谱测量，我们揭示了在界面拓扑表面态中形成的螺旋朗道能级之间无质量狄拉克电子的能量-动量-自旋共振隧穿。
引用
@article{arxiv.2405.20597,
title = {Double-sided van der Waals epitaxy of topological insulators across an atomically thin membrane},
author = {Joon Young Park and Young Jae Shin and Jeacheol Shin and Jehyun Kim and Janghyun Jo and Hyobin Yoo and Danial Haei and Chohee Hyun and Jiyoung Yun and Robert M. Huber and Arijit Gupta and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Wan Kyu Park and Hyeon Suk Shin and Miyoung Kim and Dohun Kim and Gyu-Chul Yi and Philip Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20597},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 4 main figures, 7 extended data figures