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GaTe 中由强体-表相互作用主导的电子结构面内各向异性

材料科学 2022-06-13 v4 介观与纳米尺度物理 计算物理

摘要

近年来,各向异性层状半导体中揭示出许多引人入胜的物理性质,其中面内电子能带结构的各向异性常源于较低的晶体学对称性,从而呈现出与厚度无关的特征。本文中,我们应用高分辨率角分辨光电子能谱直接成像单斜碲化镓(GaTe)中的面内各向异性能带。我们的第一性原理计算表明,实验测得的 GaTe 面内各向异性能带结构由强体-表相互作用主导,而非几何因素、表面效应与量子限域效应。此外,随着 GaTe 厚度从单层增加到少层,其强层间耦合诱导了直接-间接-直接带隙转变,且空穴有效质量的面内各向异性发生反转。我们的结果阐明了 GaTe 中电子结构面内各向异性的物理起源,为基于各向异性层状半导体的纳米电子学与光电子学器件设计与应用铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00272,
  title  = {Strong bulk-surface interaction dominated in-plane anisotropy of electronic structure in GaTe},
  author = {Kang Lai and Sailong Ju and Hongen Zhu and Hanwen Wang and Hongjian Wu and Bingjie Yang and Enrui Zhang and Ming Yang and Fangsen Li and Shengtao Cui and Xiaohui Deng and Zheng Han and Mengjian Zhu and Jiayu Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00272},
  year   = {2022}
}

备注

To be published in Communications Physics