拓扑绝缘体纳米线与纳米带
介观与纳米尺度物理
2010-05-02 v1
摘要
近期对块体Bi2Se3材料的理论计算和光电子能谱测量表明，它是一种三维拓扑绝缘体，具有非简并自旋的导电表面态，在无耗散电子学和自旋电子学应用中颇具吸引力。纳米尺度拓扑绝缘体材料具有较大的表面积体积比，能够显现导电表面态，是器件应用的有前景候选材料。本文报道了多种形貌的高质量单晶Bi2Se3纳米材料的合成与表征。Bi2Se3纳米线和纳米带的合成采用金催化的气-液-固（VLS）机制。纳米线表面粗糙，由纳米片沿线的轴向堆叠形成。纳米带沿[11-20]方向生长，具有矩形横截面，形貌多样，包括准一维、片状、锯齿形和锯齿状。纳米带的扫描隧道显微镜（STM）研究显示原子级光滑表面，台阶边缘约1 nm，表明为单Se-Bi-Se-Bi-Se五重层。STM测量揭示出蜂窝状原子晶格，表明STM针尖不仅耦合到顶部Se原子层，还耦合到下方的Bi原子层，这为研究不同原子轨道对拓扑表面态的贡献提供了可能。单纳米带器件（四端电阻和霍尔电阻）的输运测量表明，纳米带作为研究拓扑表面态的候选材料具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.0912.5045,
title = {Topological Insulator Nanowires and Nanoribbons},
author = {Desheng Kong and Jason C. Randel and Hailin Peng and Judy J. Cha and Stefan Meister and Keji Lai and Yulin Chen and Zhi-Xun Shen and Hari C. Manoharan and Yi Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.5045},
year = {2010}
}
备注
Nano Letters, Article ASAP