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${Au}$/${Bi_{1-x}}$${Sb_{x}}$拓扑绝缘体中通过电子结构工程实现电可调界面热传导

介观与纳米尺度物理 2026-07-03 v1
作者: Min Young Kim , Joon Sang Kang , Jangwoo Ha , Hyungyu Jin , Sandy A. Ekahana , Pratik Saud , Chris Jozwiak , Eli Rotenberg , Aaron Bostwick , Jyoti Katoch , Joseph P. Heremans
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摘要

这项工作为拓扑界面态在金属/拓扑绝缘体结热传导中的作用提供了直接的实验证据。它还表明，这种传导可以通过电流注入可逆地调制，为固态界面热流的主动控制提供了一种新方法。具体来说，Au{Au}/Bi89{Bi_{89}}Sb11{Sb_{11}}和Au{Au}/Bi87{Bi_{87}}Sb13{Sb_{13}}结的界面热导表现出不同的温度和偏压依赖行为。这两种响应都归因于载流子在拓扑界面态和体带态之间的重新分布，由费米-狄拉克展宽热驱动，以及由准费米能级移动和WKB隧穿到附近体带电驱动。使用平凡半金属和绝缘中间层的对照实验进一步证实了该效应的拓扑特异性。这种电可调界面热传导将界面电子结构工程定位为主动热管理的有前途的途径。在此过程中，它为传统结构驱动热控制的机械稳健替代方案奠定了基础，适用于日益密集、高功率的固态器件。

关键词

界面热传导 拓扑绝缘体 拓扑界面态 电调谐 电子结构工程 Au/BiSb结 热管理

引用

@article{arxiv.2607.02899,
  title  = {Electrically tunable interfacial thermal conduction via electronic structure engineering in ${Au}$/$Bi_{1-x}$$Sb_{x}$ topological insulators},
  author = {Min Young Kim and Joon Sang Kang and Jangwoo Ha and Hyungyu Jin and Sandy A. Ekahana and Pratik Saud and Chris Jozwiak and Eli Rotenberg and Aaron Bostwick and Jyoti Katoch and Joseph P. Heremans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.02899},
  year   = {2026}
}