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由 Ta/Bi$_{2}$Se$_{3}$ 界面反应形成的 TaSe$_{2}$ 单层中诱导出的费米面手性

介观与纳米尺度物理 2020-12-15 v1

摘要

拓扑绝缘体及具有 Rashba 型相互作用的材料中的自旋-动量锁定是新型自旋电子器件极具吸引力的特性,因此正受到深入研究。人们正付出大量努力以寻找具有自旋-动量锁定的新材料体系,同时也致力于构建具有新自旋电子功能的异质结构。在本研究中我们同时探讨这两个方向,并研究一种范德瓦耳斯型异质结构,该结构由拓扑绝缘体 Bi2_{2}Se3_{3} 与一层 H 型 TaSe2_{2} 的 Se-Ta-Se 三层(TL)组成,后者通过一种利用吸附金属与硒之间界面反应的新方法生长而成。随后我们利用表面 X 射线衍射表明,由于钽原子的垂直原子位移,类 TaSe2 三层(TL)的对称性由 D3h_{3h} 降低为 C3v_{3v}。自旋-及角分辨光电子能谱表明,由于对称性降低,费米面上的态获得了面内自旋分量,形成具有螺旋 Rashba 型自旋织构的表面轮廓,并与衬底的狄拉克锥相耦合。我们的方法为通过界面工程实现在相应块体材料中不存在的新型手性二维电子系统提供了一条新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.07693,
  title  = {Fermi surface chirality induced in a TaSe$_{2}$ monosheet formed by a Ta/ Bi$_{2}$Se$_{3}$ interface reaction},
  author = {Andrey Polyakov and Katayoon Mohseni and Roberto Felici and Christian Tusche and Ying-Jiun Chen and Vitaliy Feyer and Jochen Geck and Tobias Ritschel and Juan Rubio-Zuazo and German R. Castro and Holger L. Meyerheim and Stuart S. P. Parkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07693},
  year   = {2020}
}

备注

26 pages, 7 figures