薄膜拓扑绝缘体中的狄拉克锥能隙与自旋纹理
材料科学
2020-07-02 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑绝缘体（TIs）受保护的表面态形成无隙狄拉克锥，对应于具有螺旋自旋极化的非简并本征态。翘曲项的存在使最简单模型的各向同性锥变形为如Bi2Se3和Bi2Te3中的雪花状费米面。它们的特征已在孤立表面的STM准粒子干涉（QPI）实验中被识别。在此，我们研究表面态间存在有限隧穿的TI薄膜几何下的QPI谱。这导致谱因能隙打开和自旋纹理改变而发生剧烈变化，应在QPI图中留下明显特征。我们考虑来自表面杂质的正规散射与磁交换散射，得到玻恩近似下的散射t矩阵以及一般闭合解。我们展示了通过变化薄膜厚度所预期的QPI雪花强度特征的系统性变化，并特别研究了其对背散射过程的影响。我们利用ARPES结果中观测到的能隙依赖性，预测了Bi2Se3薄膜QPI谱的变化。
引用
@article{arxiv.2001.09909,
title = {Gapped Dirac cones and spin texture in thin film topological insulator},
author = {Peter Thalmeier and Alireza Akbari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09909},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 13 figures