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通过费米能级调控增强拓扑绝缘体中的圆光电流

材料科学 2016-02-09 v1

摘要

我们通过调节费米能级 (EFE_{\rm F}) 实现了拓扑绝缘体薄膜中由自旋光注入引起的圆光电效应增强。一系列 (Bi1x_{1-x}Sbx_x)2_2Te3_3 薄膜被调控使得费米能量范围从狄拉克点上方 0.34 eV 到下方 0.29 eV,即从体传导带底穿过体带隙表面狄拉克锥到价带顶。圆光电流,表明自旋极化表面狄拉克电子的流动,在 EFE_{\rm F} 设置于狄拉克点附近时显示出显著峰值,并且与载流子迁移率相关。我们的观察揭示在自旋极化光电流产生过程中表面狄拉克电子与体态电子之间存在大量散射,这可以通过设计拓扑绝缘体中的电子结构来避免。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.04290,
  title  = {Enhanced photogalvanic current in topological insulators via Fermi energy tuning},
  author = {K. N. Okada and N. Ogawa and R. Yoshimi and A. Tsukazaki and K. S. Takahashi and M. Kawasaki and Y. Tokura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04290},
  year   = {2016}
}