用碳对拓扑绝缘体同时进行磁性和电荷掺杂
材料科学
2013-12-19 v2
摘要
两步掺杂过程，先磁后电荷或反之，是产生拓扑绝缘体中绝缘的大质量表面态所必需的，用于许多物理和器件应用。使用第一性原理计算，我们在这里展示了在Bi2Se3中通过单一掺杂剂碳实现的同时磁性和空穴掺杂。碳替代硒（CSe）导致表面狄拉克能隙打开（53-85 meV），而费米能级（EF）保持在体带隙内，并在中等掺杂浓度下接近狄拉克点。CSe的2p态的强局域化有利于通过p-p相互作用的自发自旋极化和由表面态介导的有序磁矩的形成。同时，空穴被CSe引入系统。碳掺杂的这种双重功能表明了一种实现绝缘大质量拓扑表面态的简单方法。
引用
@article{arxiv.1303.3467,
title = {Simultaneous Magnetic and Charge Doping of Topological Insulators with Carbon},
author = {Lei Shen and Minggang Zeng and Yunhao Lu and Ming Yang and Yuan Ping Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.3467},
year = {2013}
}
备注
14 pages; 4 figures