Bi(441) 的一维自旋纹理；无拓扑绝缘体的量子自旋霍尔性质
介观与纳米尺度物理
2015-06-29 v1
摘要
利用扫描隧道显微镜(STM)、角分辨光电子能谱(APRES)和自旋分辨 ARPES 研究了铋的高指数(441)表面。该表面具有强烈的波纹，暴露出规则的(110)类平台阵列。观察到两种表面局域态，两者均在一个面内方向 () 上线性色散，在正交面内方向 () 上无色散，且两者在 =0 处均具有类狄拉克交叉。自旋 ARPES 揭示了强烈的面内极化，与类 Rashba 自旋轨道耦合一致。其中一种态具有强烈的面外自旋分量，其与切角相匹配，暗示其可能的起源为边缘态。Bi(441) 的电子结构与拓扑绝缘体表面态具有显著相似性，并有望支持一维量子自旋霍尔类的耦合自旋-电荷输运性质，且背散射受到抑制，而无需拓扑绝缘体体材料。
引用
@article{arxiv.1506.08017,
title = {One-dimensional spin texture of Bi(441); Quantum Spin Hall properties without a topological insulator},
author = {M. Bianchi and F. Song and S. Cooil and A. F. Monsen and E. Wahlstrom and J. A. Miwa and E. D. L. Rienks and D. A. Evans and A. Strozecka and J. I. Pascual and M. Leandersson and T. Balasubramanian and Ph. Hofmann and J. W. Wells},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.08017},
year = {2015}
}