铁掺杂拓扑绝缘体 Sb2Te3 晶体中的量子振荡
材料科学
2019-05-01 v1
摘要
我们研究了 Fe 掺杂拓扑绝缘体 Sb1.96 Fe0.04Te3 单晶的磁输运性质。随着掺杂,能带结构发生显著变化,在 Shubnikov-de Haas 振荡中可辨明多个费米口袋,这与纯 Sb2Te3 中仅探测到单一频率形成对比。借助互补的密度泛函理论计算,我们确认在 Γ 点引入了一个额外的体空穴口袋,其源于与 Fe 掺杂剂相关的化学畸变。实验上,掺杂与未掺杂样品均以空穴载流子为主,但 Fe 掺杂同时降低了载流子密度与迁移率。我们对角度依赖的量子振荡进行分析以表征复杂的费米面,并分离各 SdH 特征的分维度。在各成分中,至少两个口袋根据其旋转依赖性具有类二维行为。这些结果表明杂化掺杂能带与体态及表面拓扑电子结构之间存在着复杂的相互作用。
引用
@article{arxiv.1811.09445,
title = {Quantum Oscillations in iron-doped topological insulator Sb2Te3 crystals},
author = {Weiyao Zhao and David Cortie and Lei Chen and Zhi Li and Zengji Yue and Xiaolin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09445},
year = {2019}
}