扫描隧道谱揭示 CrBr3 的小能隙
材料科学
2020-12-10 v2
摘要
CrBr 是一种层状范德瓦耳斯材料,其磁有序可保持至二维极限。数十年来,基于光学测量,人们认为 CrBr 的能隙在 1.68–2.1 eV 范围内。然而,存在争议的结果表明 CrBr 的带隙可能小于该值。能隙的明确判定对正确解释 CrBr 的实验结果至关重要。本文给出剥离至热解石墨(HOPG)表面的 CrBr 薄层与厚片的扫描隧道显微镜与谱学(STM/S)结果,以及密度泛函理论(DFT)计算,从而揭示其小能隙(峰间能隙为 0.57 eV 0.04 eV;或据 dI/dV 谱的起始信号能隙为 0.29 0.05 eV)。原子分辨形貌图像显示了无缺陷的晶体结构,且 dI/dV 谱在 77 K 下展现出多重峰特征。多峰 dI/dV 谱中的导带–价带峰对与所有已报道的光学跃迁吻合极好。单层与双层 CrBr 薄片的 STM 形貌图像因样品转移过程中短暂空气暴露(~15 分钟)而呈现边缘降解。明确确定的小能隙解决了争议,是更好理解 CrBr 及类似材料的关键。
引用
@article{arxiv.1909.00074,
title = {Small Energy Gap Revealed in CrBr3 by Scanning Tunneling Spectroscopy},
author = {Dinesh Baral and Zhuangen Fu and Andrei S. Zadorozhnyi and Rabindra Dulal and Aaron Wang and Narendra Shrestha and Uppalaiah Erugu and Jinke Tang and Yuri Dahnovsky and Jifa Tian and TeYu Chien},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00074},
year = {2020}
}