Bi2Se2Te 拓扑绝缘体薄膜中表面通道分离的拓扑退局域化与调控
强关联电子
2016-12-02 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
三维拓扑绝缘体（TI）的表面态展现出抗背散射的拓扑保护。然而，体电子对输运数据的贡献阻碍了表面的拓扑保护。我们报道了在 Bi2Se2Te TI 薄膜体相中化学势的调控，将其钉扎在体带隙中心附近，从而抑制体载流子。这些薄膜的温度依赖电阻显示出低至 50K 的激活行为，随后在更低温度出现金属化转变，这是 TI 表面态鲁棒性的标志。拓扑保护及表面主导输运的表现由二维弱反局域化现象解释。我们在本工作中进一步探索了 TI 中表面-体耦合的效应，这由参与输运的有效导电表面通道数目刻画。单一导电通道的存在表明强表面-体耦合，这不利于纯粹的拓扑输运。我们展示了薄膜相对表面的拓扑表面态解耦，从而抑制体输运。我们的发现增进了对表面-体耦合以及拓扑输运行为及其各自可调性的理解。
引用
@article{arxiv.1505.07010,
title = {Topological delocalization and tuning of surface channel separation in Bi2Se2Te Topological Insulator Thin films},
author = {R. K. Gopal and Sourabh Singh and Arpita Mandal and Jit Sarkar and Chiranjib Mitra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.07010},
year = {2016}
}
备注
Revised Version, with further experimental data included