Mn 掺杂 Bi$_2$Se$_3$ 拓扑绝缘体中 Mn 受主态与 Dirac 表面态的相互作用
材料科学
2014-12-01 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了 BiSe 拓扑绝缘体 (111) 表面上单个替代性 Mn 杂质及其相关受主态的性质。结合从头计算与微观紧束缚建模，我们确定了反演对称性和时间反演对称性破缺对 Dirac 点附近电子态的影响。与实验一致，我们发现证据表明 Mn 离子处于 价态，并在体带隙中引入受主。Mn 受主主要具有 特征，主要局域在 Mn 杂质及其最近邻 Se 原子周围。其电子结构和自旋极化由 Mn 能级与周围 Se 原子的 能级之间的杂化决定，该过程受到 Mn 位点电子关联的强烈影响。Dirac 点处能隙的开启关键取决于自旋手性表面态与带隙中间自旋极化 Mn 受主态之间的准共振耦合以及强烈的实空间重叠。
引用
@article{arxiv.1406.4735,
title = {Interplay between Mn-acceptor state and Dirac surface states in Mn-doped Bi$_2$Se$_3$ topological insulator},
author = {M. R. Mahani and A. Pertsova and M. Fhokru Islam and C. M. Canali},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.4735},
year = {2014}
}
备注
5 pages, 5 figures, journal