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Bi$_2$Se$_3$拓扑绝缘体中Mn的电子顺磁共振

材料科学 2014-12-08 v1

摘要

利用电子顺磁共振研究了采用垂直Bridgman法生长的Bi2_2Se3_3拓扑绝缘体中的Mn杂质。无论基质材料的导电类型如何,均检测到处于高自旋 S = 5/2、Mn2^2+^+组态的Mn。这意味着Mn2^2+^+(d5^5)能级位于价带内,而Mn1^1+^+(d6^6)能级处于Bi2_2Se3_3的能隙之外。Bi2_2Se3_3中Mn2^2+^+的电子顺磁共振谱的特征为各向同性g因子 |g| = 1.91 和大的轴向参数 D = -4.20 GHz x h。这对应于Kramers双重态的零场分裂分别为 8.4 GHz x h 和 16.8 GHz x h,与X波段的Zeeman分裂相当。Bi2_2Se3_3中的Mn作为受主,有效降低了本征高电子浓度,补偿了硒空位,并导致p型导电性。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.2012,
  title  = {Electron Paramagnetic Resonance of Mn in Bi$_2$Se$_3$ Topological Insulator},
  author = {Agnieszka Wolos and Aneta Drabinska and Maria Kaminska and Andrzej Hruban and Stanislawa G. Strzelecka and Andrzej Materna and Miroslaw Piersa and Magdalena Romaniec and Ryszard Diduszko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.2012},
  year   = {2014}
}