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纯相稳定元素型三维拓扑狄拉克半金属 $\alpha$-Sn 的结构与电子性质

材料科学 2020-03-09 v3

摘要

面内压缩应变 α\alpha-Sn 薄膜在理论上被预言并在实验上被证实具有三维拓扑狄拉克半金属的非平庸电子态。这些态的鲁棒性通常强烈依赖于所生长材料自身的纯度、均匀性与稳定性。通过开发可靠的制备工艺,我们得以在InSb(100)上生长纯应变 α\alpha-Sn 薄膜,生长过程中衬底不加热,也不使用任何掺杂剂。α\alpha-Sn 薄膜通过分子束外延生长,随后对薄膜表面的化学纯度和结构性质进行了实验验证。扫描隧道显微镜提供了表面形貌的局域观测。我们利用Mössbauer谱检测到压缩应变的存在,并观察到所生长样品对环境条件具有显著鲁棒性。样品的拓扑特性由角分辨光电子能谱确认,揭示了拓扑表面态的狄拉克锥。此外,扫描隧道谱得以更深入地认识三维拓扑狄拉克半金属 α\alpha-Sn 在费米能级之上的电子结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.01470,
  title  = {Structural and electronic properties of the pure and stable elemental 3D topological Dirac semimetal $\alpha$-Sn},
  author = {Ivan Madarevic and Umamahesh Thupakula and Gertjan Lippertz and Niels Claessens and Pin-Cheng Lin and Harsh Bana and Giovanni Di Santo and Sara Gonzalez and Luca Petaccia and Maya Narayanan Nair and Lino M. C. Pereira and Chris Van Haesendonck and Margriet Van Bael},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.01470},
  year   = {2020}
}

备注

APM19-AR-01221R