由铋基类石墨烯片层堆叠构建的拓扑绝缘体
材料科学
2013-03-12 v1 其他凝聚态物理
摘要
通常，材料被分类为导体或绝缘体。2005年拓扑绝缘体（TI）的理论发现从根本上挑战了这一二分法。在TI中，自旋-轨道相互作用产生了电子能带结构的非平凡拓扑，决定了其体态是完全绝缘的，而其表面是完全导电的。最早提出的TI候选材料——石墨烯——其实际用途有限，因为其较弱的自旋-轨道相互作用仅产生约0.01 K的带隙。然而，近期对Bi2Se3和Bi2Te3的重新研究已将这些材料明确归类为强三维拓扑绝缘体。我们合成了首个属于完全不同的弱拓扑类别、由二维拓扑绝缘体Bi14Rh3I9堆叠而成的体材料。其Bi-Rh片层是石墨烯类似物，但其蜂窝状网格由RhBi8立方体而非碳原子构成。与铋相关的强自旋-轨道相互作用使得每个类石墨烯层成为带隙为2400 K的拓扑绝缘体。
引用
@article{arxiv.1303.2193,
title = {Stacked topological insulator built from bismuth-based graphene sheet analogues},
author = {Bertold Rasche and Anna Isaeva and Michael Ruck and Sergey Borisenko and Volodymyr Zabolotnyy and Bernd Buchner and Klaus Koepernik and Carmine Ortix and Manuel Richter and Jeroen van den Brink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.2193},
year = {2013}
}
备注
10 pages, 3 figures