当今最新的量子材料，凝聚态物理专家很快喜欢拓扑绝缘体的外观：许多研究表明，拓扑绝缘体的薄层只有几纳米厚，但是它们的厚度却只有几纳米。特的结构和物理特性拓扑绝缘子可以有效地用于平面设备。此，本文将结合文献检索的方法，重点研究拓扑绝缘膜和有限尺寸效应，并结合目前国内外有关局部绝缘膜的研究成果。 前，有关拓扑绝缘膜的拓扑特性的争论一直存在：一些研究人员声称拓扑绝缘膜是三维绝缘体，但有人认为拓扑绝缘膜是二维绝缘体，甚至是普通绝缘体。此，本文将结合分子束外延技术探索拓扑绝缘膜和有限尺寸效应，希望为该领域的人们和量子现象的研究提供必要的参考。扑基本上是一个数学概念，电缆拓扑属性是指对细节缺乏敏感性的局部性质，因为两种不同大小和材料的材料由于表面存在缺陷，因此在拓扑中。处于等效状态，材料表面上特定数量的缺陷是对细节不敏感的拓扑特征。于能带的结构直接影响材料的性能，因此使用能带的拓扑表示，因此材料对细节也缺乏敏感性。量子霍尔效应的作用下，二维电子系统在磁场强度较高时会生成不同水平的Landau，从而可以将二维电子系统视为绝缘体。是，绝缘子的能带结构具有特殊的拓扑特性，这使得霍尔量子电阻极其稳定。使样品的详细信息发生变化，霍尔量子电阻的值仍保持不变。敏度的本质也使霍尔量子系统成为强磁场中的拓扑绝缘体。拓扑绝缘子的最新研究表明，在没有施加磁场的环境中具有强自旋轨道耦合的窄带半导体也可以归因于拓扑绝缘子的类别。于材料本身的能带在费米能级的位置具有带隙及其独特的拓扑特性，因此在表面/界面状态下会出现类似于石墨烯的能带结构。旋极化拓扑绝缘体具有良好的稳定性，并且不容易引起污染和氧化等问题。此阶段，研究人员普遍认为，拓扑绝缘体主要是常见的拓扑，三维和二维绝缘体。维拓扑绝缘体具有共同的拓扑边界状态，而三维拓扑绝缘体具有二维拓扑表面状态。 了有效地研究拓扑绝缘膜和有限尺寸效应，本文将选择三维拓扑绝缘材料Bi2Se3材料，并使用分子束外延技术生成单晶膜，并使用专业的显微镜等设备可以逐层观察和分析薄膜。后，简要探讨了不同厚度的拓扑绝缘子的性能和能带。料Bi2Se3具有明显的分层特性，总共由五个原子层组成，单原子层Bi和Se分别为2和3，它们交替形成一个完整的周期性结构。据马静和雷玉玺（2016）[1]，电缆在对拓扑绝缘膜Bi2Te3的电子结构及其第一原理提供的相关数据的研究中，Bi2Te3的周期性结构的高度为0.95 nm ，以及所有五个原子层是一个周期很大的结构：在五个原子层中的每个原子层中，都有相互作用，并且共价键相对较强。了方便搜索，本文选择Bi2Se3薄膜基板时，选择了双层石墨烯封端的6H-SiC（0001），因为它具有良好的化学惯性，因此可以避免与更多氧化的Se相互作用，它的原子表面。区域不仅相对较大且非常平坦，而且还有助于Bi2Se3薄膜的有效生长。了有效地实现Bi2Te3拓扑绝缘膜的生长，该文献可以参考张涛和邱怀利（2016）的相关研究方法，通过控制衬底的温度来控制Bi和Se的温度。]。时，使用了Bi和Se为1:10的光束比。而，在研究中我们可以看到，硒的来源具有很高的蒸发温度，而石墨烯的表面相对较光滑，因此蒸发的原子和分子几乎不被吸附。材表面。 果Bi原子被吸附在基板表面上，则在反应中会形成化合物，因此通过控制Bi束通量可以有效地控制膜的生长速度。文选择的Bi2Te3膜具有较大的平坦表面积和相对较低的缺陷密度。面台阶具有五个原子层结构的高度，但是每个周期性结构之间的相互作用很小，因此使得结构的表面自由能也相对较小，并且只有分子的周期性结构的表面整个Bi2Te3膜的表面可以有效地显示五原子层。 据相关图，实际上在测试样品上形成了拓扑绝缘膜Bi2Te3。2中正确位置处的垂直虚线表示由量子限制效应的能量产生的量子阱的状态，并且其峰值位置对Bi 2 Te 3膜的厚度具有更高的灵敏度， Bi2Te3膜变得越来越厚。是，没有连续运动，而是一组峰完全消失，而另一组峰逐渐出现。也表明，随着Bi2Te3膜厚度的增加，在膜的逐层生长过程中以及在与之对应的一组峰的情况下，量子阱的状态将相应地发生变化。 应于他。Bi 2 Te 3膜在一定范围内具有相对均匀的厚度。须在拓扑绝缘材料的外延生长上建立拓扑绝缘体的有限尺寸效应。
该文件中，Bi2Te3膜的厚度在室温下进行了测试，并且发现膜条结构当厚度相对较小时，Bi2Te3发生显着变化。Bi 2 Te 3膜的厚度不超过五原子的六层时，在表面状态下出现大的能隙，并且在膜上确实存在狄拉克点。膜的厚度为5层，每层5个原子的厚度时，不仅在表面状态下存在明显的能隙，而且其厚度也大于6层的5个原子的厚度，最后，在连续还原Bi2Te3膜的过程中，我们还可以清楚地看到，能隙在逐渐增加，因此我们可以推断出Bi2Te3膜的厚度与薄膜之间存在反比关系。面能隙[3]。 Bi 2 Te 3膜的厚度大于两个原子层但不大于六个原子层时，表面状态不仅具有净能量范围，而且具有破裂现象。是，not裂并不总是存在：根据相关图，left裂在点F的位置完全消失，但是随着距点F的位置的距离变长， left裂变得更加明显。管在此膜厚度下的表面开裂显然类似于常规的Rashba旋转分离，但两者之间仍然存在根本差异。时形成的外部分支的表面状态信号相对较弱，因此在使用二次曲线调整表面状态并获得相应系数的过程中，分离是Bi2Te3膜厚度的减小。少时，当膜Bi2Te3仅具有两个厚的五个原子层时，不存在能带分离。本文中，我们始终发现薄膜的化学势与Bi2Te3膜厚度的变化密切相关。膜厚增加到55层时，它位于费米表面下方的0.12 eV位置。 拉克点。将膜厚度调整为五个原子的六层厚度时，狄拉克点出现在费米表面下方约0.26 eV的位置。有证据表明，膜的厚度在一定程度上影响膜的化学势，然后，当将膜厚度调节至二十五层的厚度时，狄拉克点不会出现在膜附近。
首页
QQ