通过等离子体波太赫兹探测研究拓扑绝缘体表面态
介观与纳米尺度物理
2018-05-01 v1 材料科学
摘要
拓扑绝缘体（TIs）代表了一种新颖的量子物质态，其特征是边缘或表面态，体现出体波函数的拓扑特性。它们允许电子沿表面运动而不能穿过内部，已成为探索奇异物理现象（在某种程度上类似于石墨烯狄拉克锥物理）以及用于光电子学、自旋电子学、纳米科学、低功耗电子学和量子计算等令人振奋应用的有趣材料平台。拓扑表面态（TSS）的研究通常受到阻碍，因为在大多数实验条件下 TSS 的性质与体态的性质混杂在一起。在此，我们设计了一种新工具来揭示 TSS 并探测相关的等离子体效应。通过调控 Bi2Te(3-x)Sex 化学计量比，并利用 Bi2Te2.2Se0.8 或 Bi2Se3 薄 flakes 对纳米级场效应晶体管的表面进行栅极调控，我们首次展示了在 Bi2Te2.2Se0.8 flake 的“激活”TSS 上由过阻尼等离子体波振荡介导的室温太赫兹（THz）探测。所报道的探测性能使得 TSS 在大面积、快速成像中的实际利用成为可能，有望对太赫兹光子学产生重大影响。
引用
@article{arxiv.1804.11261,
title = {Probing topological insulators surface states via plasma-wave Terahertz detection},
author = {Leonardo Viti and Dominique Coquillat and Antonio Politano and Konstantin A. Kokh and Ziya S. Aliev and Mahammad B. Babanly and Oleg E. Tereshchenko and Wojciech Knap and Evgueni V. Chulkov and Miriam S. Vitiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.11261},
year = {2018}
}