通过缺陷诱导应变调控拓扑绝缘体表面的动力学：Pb 在 Bi2Te3 上的迁移率

基于 Bi$_{2}$Te$_{3}$ 型拓扑绝缘体（TIs）的异质外延结构展现出奇异的量子现象。为了对这些现象进行最佳表征，期望在此类 TIs 上的薄膜生长过程中控制界面结构。在此过程中，吸附原子迁移率是一个关键因素。我们证明，Pb 在 Bi$_{2}$Te$_{3}$(111) 表面上的迁移率可以通过调控局部应变 {\epsilon} 来改变，该应变由生长在 Si(111)-7 $\times$ 7 衬底上的 Bi$_{2}$Te$_{3}$(111) 薄膜中固有形成的点状缺陷周围诱导产生。对 Pb 吸附原子和团簇分布的扫描隧道显微镜观察，以及对 Pb 吸附原子在 Bi$_{2}$Te$_{3}$(111) 表面上的吸附能和扩散势垒 E$_{d}$ 的第一性原理密度泛函理论（DFT）分析，显示了 {\epsilon} 的显著影响。令人惊讶的是，由于在临界拉伸应变 {\epsilon}$_{c}$ $\approx$ 0.8% 处稳定吸附位点位置发生分岔，E$_d$ 揭示了对 {\epsilon} 的尖点状依赖关系。这构成了与所有先前关注常规金属或半导体表面的研究截然不同的扩散率应变依赖性。结合 DFT 结果的 Pb 沉积、扩散和不可逆聚集的动力学蒙特卡罗模拟揭示了与我们的实验观察相容的吸附原子和团簇分布。