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通过压力调控巨 Rashba 半导体 BiTeI 狄拉克点处的费米能级

材料科学 2014-11-17 v2

摘要

我们报告了在高达 2GPa\sim 2\,\mathrm{GPa} 的外加压力下,巨 Rashba 半导体 BiTeI 中 Shubnikov-de Haas 振荡的测量结果。我们在所有压力下观察到一个高频振荡,并在 0.30.7GPa\sim 0.3-0.7\,\mathrm{GPa} 之间出现一个低频振荡,表明出现了第二个小费米面。由于强 Rashba 耦合,BiTeI 的导带底分裂为两个子能带,从而形成一个“狄拉克点”。我们的结果表明,在环境压力下化学势起始于导带中狄拉克点下方,并随着压力增加而向上移动并穿过该点。化学势位于此狄拉克点上方会导致两个费米面的存在。我们提出了一个捕捉此效应的简单模型,可用于理解样品参数的压力依赖性。这些提取的参数与第一性原理计算及其他实验结果在定量上吻合。通过我们模型提取的参数支持了压力使系统更接近预测的拓扑量子相变这一观点。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.7004,
  title  = {Tuning the Fermi level through the Dirac point of giant Rashba semiconductor BiTeI with pressure},
  author = {D. VanGennep and S. Maiti and D. Graf and S. W. Tozer and C. Martin and H. Berger and D. L. Maslov and J. J. Hamlin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.7004},
  year   = {2014}
}

备注

15 pages, 5 figures