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拓扑绝缘体 Bi$_{2}$Te$_{3}$ 表面态在台阶缺陷处的散射

介观与纳米尺度物理 2012-10-24 v2

摘要

我们采用量子力学方法,理论研究了具有强翘曲效应的拓扑绝缘体 Bi2Te3\mathrm{Bi}_{2}\mathrm{Te}_{3} 表面上直台阶缺陷的一般散射问题。在翘曲效应显著的高能区,沿 ΓM\Gamma-\mathrm{M} 方向延伸的台阶缺陷上的入射电子可能表现出完美透射,而沿 ΓK\Gamma-\mathrm{K} 方向延伸的缺陷上的入射电子则有有限的概率被反射,甚至可能表现出共振全反射。后一种情况下的透射性质对是否存在粒子 - 空穴对称性也非常敏感。预测的 Friedel 振荡以及缺陷附近局域态密度 (LDOS) 的幂律衰减行为,与近期关于 Bi2Te3\mathrm{Bi}_{2}\mathrm{Te}_{3} 的扫描隧道显微镜实验结果吻合良好。我们还发现,表面态的高能 LDOS 表现出多周期 Friedel 振荡,这是由相互竞争的特征散射过程引起的。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.6363,
  title  = {Surface states scattering from a step defect in topological insulator Bi_{2}Te_{3}},
  author = {Jin An and C. S. Ting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.6363},
  year   = {2012}
}

备注

11 pages,7 figures