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拓扑绝缘体 Bi2Te3 中孤立狄拉克节点的实现与强调制自旋织构

介观与纳米尺度物理 2011-01-21 v1 材料科学 量子物理

摘要

基于自旋的拓扑绝缘体应用的发展需要了解自旋织构配置图,这些图在通过门控在孤立狄拉克节点附近发生变化。然而,Bi2Te3 中并不存在孤立的(类石墨烯)狄拉克节点。尽管在 Bi2Te3 中通过输运通道隔离表面态已取得有希望的进展,但尚不清楚在门控表面时自旋织构如何调制。Bi2Te3 的另一个缺点是,当化学势置于狄拉克节点附近时,它具有多个能带交叉(至少 3 个,不像 Bi2Se3 和许多其他拓扑绝缘体中只有一个),并且其埋藏的狄拉克点在下一代实验中无法通过实验访问,这些实验需要将化学势调谐到孤立的(类石墨烯)狄拉克节点附近。在这里,我们对 Bi2Te3 的自旋织构进行成像,并提出一种简单的修改,以实现备受追求的孤立狄拉克节点状态,这对于 Bi2Te3 几乎所有(拓扑性质的)潜在应用都至关重要。最后,我们展示了在磁性和非磁性掺杂的 Bi2Te3 中的载流子控制,这对于实现基于 Bi2Te3 平台的巨磁光效应和无耗散自旋电流器件至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1101.3985,
  title  = {Realization of an isolated Dirac node and strongly modulated Spin Texture in the topological insulator Bi2Te3},
  author = {Su-Yang Xu and L. A. Wray and Y. Xia and F. von Rohr and Y. S. Hor and J. H. Dil and F. Meier and B. Slomski and J. Osterwalder and M. Neupane and H. Lin and A. Bansil and A. Fedorov and R. J. Cava and M. Z. Hasan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1101.3985},
  year   = {2011}
}

备注

5 pages, 4 Figures