三维拓扑绝缘体中的次表面杂质与空位

利用强拓扑绝缘体的三维微观晶格模型，我们研究了表面和次表面位置上的潜在杂质与空位。对于所有杂质位置，我们都发现了杂质诱导的共振态，其能量与杂质强度的倒数成正比，尽管产生低能共振态所需的杂质强度随杂质深度的增加而增加。对于深达材料内部15层的强杂质和空位，表面能谱中狄拉克点处及其周围会出现共振峰，将原始狄拉克点分裂为两个位于非中心位置的节点。此外，我们研究了深埋于体内的空位团簇，并发现单空位和多空位团簇均存在零能共振态。只有完全对称的多空位团簇才显示出从体带隙中排出的共振态。