拓扑绝缘体的纳米尺度 $\beta$-核磁共振深度成像
材料科学
2015-07-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
大量证据表明，拓扑绝缘体(TIs)在纳米尺度及界面的性质变化会强烈影响拓扑材料的物理特性。因此，详细理解表面态与界面耦合对于寻找和应用新拓扑相物质至关重要。目前，尚无方法能提供拓扑不等价材料表面附近或界面的深度剖面。此类方法可推进相互作用研究。在此，我们提出一种基于放射性 Li 离子的 -NMR 光谱的非侵入式深度剖面技术，其可在固定厚度薄膜中实现“一维成像”，并生成拓扑表面和界面处电子波函数与磁有序的纳米尺度视图。通过绘制纯的和掺Cr的碲化铋锑薄膜表面附近及体相深处10 nm的 Li 核共振图，我们提供了与TI性质及其影响电子-核超精细场、金属位移和磁有序的拓扑非平庸特征相关的信号。这些 -NMR 参数的纳米尺度变化反映了所研究拓扑材料的非常规性质，理解异质性的作用有望导致涉及量子材料的新现象发现。
引用
@article{arxiv.1506.08940,
title = {Nanoscale $\beta$-Nuclear Magnetic Resonance Depth Imaging of Topological Insulators},
author = {Dimitrios Koumoulis and Gerald D. Morris and Liang He and Xufeng Kou and Danny King and Dong Wang and Masrur D. Hossain and Kang L. Wang and Gregory A. Fiete and Mercouri G. Kanatzidis and Louis-S. Bouchard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.08940},
year = {2015}
}
备注
46 pages, 12 figures in Proc. Natl. Aca. Sci. USA (2015) Published online - early edition