拓扑绝缘体 Bi$_2$Se$_3$ 体相中的超精细耦合与自旋极化
介观与纳米尺度物理
2015-06-22 v2 强关联电子
摘要
在一系列型 BiSe晶体中，我们在高磁场和低温下进行了核磁共振 (NMR) 和输运测量。在低密度样品中，电子系统实现了完全的自旋极化，这通过观察到超过特定磁场后Bi NMR 位移各向同性分量的饱和而得到证实。相应的自旋分裂在具有大（自旋轨道诱导）有效因子的 3D 电子气唯象方法中定义，其随同时输运测量独立确定的费米能级的变化符合预期。我们精确确定了有效电子因子和“接触”超精细耦合常数。后者的量级揭示了导带底部电子波函数具有不可忽略的特征。我们的结果表明，体相电子自旋极化可以直接通过 NMR 探测，并为未来基于 Bi 的拓扑绝缘体中电子态的 NMR 研究铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1407.1040,
title = {Hyperfine coupling and spin polarization in the bulk of the topological insulator Bi$_2$Se$_3$},
author = {S. Mukhopadhyay and S. Krämer and H. Mayaffre and H. F. Legg and M. Orlita and C. Berthier and M. Horvatić and G. Martinez and M. Potemski and B. A. Piot and A. Materna and S. Strzelecka and A. Hruban},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.1040},
year = {2015}
}
备注
Updated version including the supplemental material section. To be published in Rapid Communication, Phys. Rev. B