少层碲烯在高磁场下的量子输运与能带结构演化
材料科学
2018-10-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
量子霍尔效应（QHE）是量子化态的宏观表现，仅出现在受限的二维电子气（2DEG）系统中。实验上，QHE 出现在低温、大外磁场下的高迁移率 2DEG 中。二维范德瓦耳斯材料，如石墨烯和黑磷，被认为是研究量子输运的有趣材料体系，因为其在二维量子极限下易于获得单层或少数层薄膜，从而可揭示独特的主材料性质。本文首次报道在一种新型低维材料体系——碲烯（tellurene）中直接观测到 QHE。通过近期报道的水热法获得了高质量二维碲烯薄膜，其低温空穴迁移率近 3,000 cm²/Vs，使得观测到清晰的 Shubnikov-de-Haas（SdH）振荡和 QHE 成为可能。SdH 振荡和 QHE 中揭示了朗道能级四重简并。在不同栅压、倾斜磁场和多种温度下研究了量子振荡，结果展现了 Te 电子结构的固有信息。在温度依赖的振荡幅度和输运特性中均观察到反常现象，这归因于塞曼效应与自旋轨道耦合的相互作用，如密度泛函理论（DFT）计算所示。
引用
@article{arxiv.1806.08229,
title = {Quantum Transport and Band Structure Evolution under High Magnetic Field in Few-Layer Tellurene},
author = {Gang Qiu and Yixiu Wang and Yifan Nie and Yongping Zheng and Kyeongjae Cho and Wenzhuo Wu and Peide D. Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08229},
year = {2018}
}