展现量子反常霍尔效应的 (V,Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 薄膜的外延生长与结构性质
介观与纳米尺度物理
2017-07-05 v2
摘要
研究了 Sb 含量、衬底类型和盖层对 V 掺杂 (Bi,Sb)Te 磁性拓扑绝缘体中观察到的量子反常霍尔效应的影响。通过分子束外延在受控层性质与高结晶质量之间取得折中的生长条件下，可重复地沉积出显示优异量子化的薄层。即使是在薄层中，Sb 含量也能通过 X 射线衍射测量的面内晶格常数可靠地确定。这是为接近电荷中性而需优化的主要层参数。在约 80% Sb 含量的狭窄范围内，霍尔电阻率在 4 K 时显示约 10 k 的最大值，并在 mK 温度下量子化。在这些条件下，生长在 Si(111) 或 InP(111) 上、有无 Te 盖层的薄层均表现出量子化。量子化独立于盖层、层和衬底之间的界面、有限的结晶质量以及层的退化而持续存在，证明了量子反常霍尔效应的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1704.05677,
title = {Epitaxy and Structural Properties of (V,Bi,Sb)$_2$Te$_3$ Layers Exhibiting the Quantum Anomalous Hall Effect},
author = {M. Winnerlein and S. Schreyeck and S. Grauer and S. Rosenberger and K. M. Fijalkowski and C. Gould and K. Brunner and L. W. Molenkamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05677},
year = {2017}
}