通过三维块体的可逆氢化访问拓扑表面电流
材料科学
2022-04-21 v1 应用物理
摘要
氢是自然界中最小且最丰富的元素，可有效掺入固体中并彻底改变其电子态——已知它能在复杂钙钛矿中诱导新颖的磁电效应，并调节关联 Mott 氧化物中的绝缘体-金属转变。本文中我们证明，氢化解决了硫族化物类三维（3D）拓扑绝缘体和磁体中的一个突出挑战——即控制阻碍量子表面输运的本征块体导电性。随着 H+ 离子与 Te(Se) 硫族元素的可逆结合所贡献的电子，载流子密度易于改变超过 10^20 cm^-3，从而可将费米能级调谐至块体带隙中以进入表面/边缘电流通道。氢调谐的拓扑材料在室温下稳定且可无视块体尺寸进行调控，为利用新兴拓扑态开辟了广泛的平台。
引用
@article{arxiv.2102.06639,
title = {Topological surface currents accessed through reversible hydrogenation of the three-dimensional bulk},
author = {Haiming Deng and Lukas Zhao and Kyungwha Park and Jiaqiang Yan and Kamil Sobczak and Lia Krusin-Elbaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06639},
year = {2022}
}