通过密度泛函理论计算与舒布尼科夫-德哈斯测量研究钠掺杂PbTe的费米面演化
材料科学
2016-11-30 v1
摘要
我们呈现了一项实验与理论相结合的研究，探讨当通过铅位钠替代引入空穴时，碲化铅(PbTe)低温费米面的演化。我们对载流子浓度高达cm(0.62 Na atomic )的样品所进行的舒布尼科夫-德哈斯测量，显示了由我们在广义梯度近似(GGA)下的密度泛函(DFT)计算所预测的费米面演化（拓扑与有效质量）的定性特征：我们在低和中等载流子浓度下获得完美的椭球L能谷，在所研究的最高掺杂下偏离理想椭球性，且回旋有效质量随掺杂水平单调增加，意味着整个能带中偏离完美抛物线性。然而，我们的测量表明，标准DFT计算低估了L点与线价带顶之间的能量差，因为我们的数据与整个研究掺杂范围内单一费米面能谷的占据一致，而计算预测在较高掺杂时能谷的占据。我们对低和中等组分的结果与非负抛物线Kane模型色散一致，其中L能谷为整个能带中固定各向异性的椭球，但有效质量强烈依赖于费米能量。
引用
@article{arxiv.1603.04414,
title = {Fermi surface evolution of Na-doped PbTe studied through density functional theory calculations and Shubnikov-de Haas measurements},
author = {P. Giraldo-Gallo and B. Sangiorgio and P. Walmsley and M. Fechner and S. C. Riggs and T. H. Geballe and N. A. Spaldin and I. R. Fisher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04414},
year = {2016}
}
备注
17 pages, 18 figures