通过 n 型 La 掺杂揭示 EuCd_{2}As_{2}的半导体带隙
材料科学
2024-08-02 v1
摘要
EuCd_{2}As_{2}作为少数磁性 Weyl 半金属候选材料之一引起了相当大的关注，尽管最近有新兴报告声称其具有半导体电子结构。为解决这一争论，我们建立了 n 型 EuCd_{2}As_{2}晶体的生长，以利用角分辨光电子能谱（ARPES）直接可视化导带的性质。我们表明，La 掺杂在掺杂水平为 2 - 6 x 10^{17} e^{-} cm^{-3}的晶体中，导致热电势和霍尔效应测量中出现 n 型输运特征。p 型和 n 型掺杂样品均在 9 K 表现出反铁磁有序。6 K 下的 ARPES 实验清楚地显示了导带底位于价带顶上方 0.8 eV 处，室温漫反射吸收测量中观察到 0.71 - 0.72 eV 带隙进一步证实了这一点。这些发现共同明确表明，EuCd_{2}As_{2}确实是一种具有显著带隙的半导体，而非拓扑半金属。
引用
@article{arxiv.2403.02556,
title = {Revealing the EuCd_{2}As_{2} Semiconducting Band Gap via n-type La-Doping},
author = {Ryan A. Nelson and Jesaiah King and Shuyu Cheng and Archibald J. Williams and Christopher Jozwiak and Aaron Bostwick and Eli Rotenberg and Souvik Sasmal and I-Hsuan Kao and Aalok Tiwari and Natalie R. Jones and Chuting Cai and Emma Martin and Andrei Dolocan and Li Shi and Roland Kawakami and Joseph P. Heremans and Jyoti Katoch and Joshua E. Goldberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.02556},
year = {2024}
}