拓扑绝缘体横向异质结与二类狄拉克半金属的生长与物性研究
发布时间：2020-12-28 06:56
凝聚态中的拓扑物态是一种对物质形态的全新分类方式。这一新概念是近十年来在凝聚态物理和材料科学领域的热点话题。人们基于这一概念发现了多种拓扑材料,如拓扑绝缘体和拓扑半金属等等。在这些材料中,存在着奇异的准粒子激发行为,也充满了各种新奇的物理现象。丰富多样的拓扑材料不仅为基础物理研究提供了绝佳的实验平台,在未来电子工业和量子计算领域也有着诱人的应用前景。从三维拓扑绝缘体发现至今,已有十年的时间,这期间拓扑材料在凝聚态物理与材料科学领域取得了空前的巨大发展。经过对该领域的不断探索,目前拓扑材料的发展十分迅速,研究方向也逐步走向成熟。未来拓扑材料领域将会朝着两个主要的方向进行发展:一方面基于现有拓扑材料进行物性的研究与器件开发,特别是针对Bi2Se3家族拓扑绝缘体的研究尤为深入;另一方面不断发现新型拓扑相,不断完善和优化拓扑材料家族体系。本文的研究成果在这两个方面均有所涉及,主要包括以下几个部分:（1）通过两步溶剂热合成了由两种拓扑绝缘体Bi2Te3、Sb2Te3构成的横向同心异质结构。通过X射线衍射、EDS mapping、高分辨透射电镜、原子力显微镜等多种表征手段,证明了其横向同心异质结的...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
-1二维系统布里渊区示，
？ｎｋｋ？ｋ，ｋ？称为贝利联络（Ｂｅｒｒｙ?ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）。Ｑｎ（ｋ）称为贝利曲率（Ｂｅｒｒｙ?Ｃｕｒｖａｔ克斯定理，贝利曲率在二维布里渊区中的面积分一定等于２；ｒ的整｜，（ｋ）?？必＝２化就对应了陈数。对于平庸的体系，Ｃ＝０。当Ｃ不为零时，便意味含了拓扑非平庸的性质。??１．１－２展示了两类不同的“Ｗｉｌｓｏｎ?ｌｏｏｐ”?［５，６］，它展示了波函数相位在演化方式。由于布里渊区的周期性边界条件，汛Ｕ必须在布里渊整数圈，缠绕圈数便对应了体系的陈数。可以看到对于图ｌ．ｌ－２，其缠绕圈数不同。图ｌ．ｌ－２ａ缠绕圏数为零，对应了平庸绝缘体，图数不为零，对应了量子霍尔体系。??
量子霍尔效应实空间手性边态（ａ），与倒空间能带示意图（ｂ）（取自文霍尔体系与平庸绝缘体或真空接触时，边界上陈数会发生。因此在量子霍尔效应体系边界上一定存在无能隙的边缘模直接导致了量子霍尔效应。两个边缘的电子运动方向相输运，电子在边缘只能向一个方向运动，背散射被禁戒。??旋霍尔效应与Ｚ２不变量??ａ?，?Ｅｔ?．?ｂ?ｋｙ?个??興ｋ??￣＾?ｋ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superconductivity with two-fold symmetry in topological superconductor Srx Bi2Se3[J]. Guan Du,Yu Feng Li,J.Schneeloch,R.D.Zhong,Gen Da Gu,Huan Yang,Hai Lin,Hai-Hu Wen. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2017(03)
[2]凝聚态材料中的拓扑相与拓扑相变——2016年诺贝尔物理学奖解读[J]. 戴希. 物理. 2016(12)
[3]Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP[J]. JianHua Du,HangDong Wang,Qin Chen,QianHui Mao,Rajwali Khan,BinJie Xu,YuXing Zhou,YanNan Zhang,JinHu Yang,Bin Chen,ChunMu Feng,MingHu Fang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(05)
[4]Surface State Bands in Superconducting(PtxIr1-x)Te2[J]. 孔万东,苗虎,钱天,王志俊,徐刚,房爱芳,黄耀波,张鹏,施训,方忠,戴希,芮夏岩,王楠林,丁洪. Chinese Physics Letters. 2015 (07)
[5]舒勃尼科夫—德哈斯效应及其在半导体电子结构研究中的应用[J]. 何豫生. 物理学进展. 1986(04)
本文编号：2943326
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
-1二维系统布里渊区示，
？ｎｋｋ？ｋ，ｋ？称为贝利联络（Ｂｅｒｒｙ?ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）。Ｑｎ（ｋ）称为贝利曲率（Ｂｅｒｒｙ?Ｃｕｒｖａｔ克斯定理，贝利曲率在二维布里渊区中的面积分一定等于２；ｒ的整｜，（ｋ）?？必＝２化就对应了陈数。对于平庸的体系，Ｃ＝０。当Ｃ不为零时，便意味含了拓扑非平庸的性质。??１．１－２展示了两类不同的“Ｗｉｌｓｏｎ?ｌｏｏｐ”?［５，６］，它展示了波函数相位在演化方式。由于布里渊区的周期性边界条件，汛Ｕ必须在布里渊整数圈，缠绕圈数便对应了体系的陈数。可以看到对于图ｌ．ｌ－２，其缠绕圈数不同。图ｌ．ｌ－２ａ缠绕圏数为零，对应了平庸绝缘体，图数不为零，对应了量子霍尔体系。??
量子霍尔效应实空间手性边态（ａ），与倒空间能带示意图（ｂ）（取自文霍尔体系与平庸绝缘体或真空接触时，边界上陈数会发生。因此在量子霍尔效应体系边界上一定存在无能隙的边缘模直接导致了量子霍尔效应。两个边缘的电子运动方向相输运，电子在边缘只能向一个方向运动，背散射被禁戒。??旋霍尔效应与Ｚ２不变量??ａ?，?Ｅｔ?．?ｂ?ｋｙ?个??興ｋ??￣＾?ｋ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superconductivity with two-fold symmetry in topological superconductor Srx Bi2Se3[J]. Guan Du,Yu Feng Li,J.Schneeloch,R.D.Zhong,Gen Da Gu,Huan Yang,Hai Lin,Hai-Hu Wen. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2017(03)
[2]凝聚态材料中的拓扑相与拓扑相变——2016年诺贝尔物理学奖解读[J]. 戴希. 物理. 2016(12)
[3]Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP[J]. JianHua Du,HangDong Wang,Qin Chen,QianHui Mao,Rajwali Khan,BinJie Xu,YuXing Zhou,YanNan Zhang,JinHu Yang,Bin Chen,ChunMu Feng,MingHu Fang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(05)
[4]Surface State Bands in Superconducting(PtxIr1-x)Te2[J]. 孔万东,苗虎,钱天,王志俊,徐刚,房爱芳,黄耀波,张鹏,施训,方忠,戴希,芮夏岩,王楠林,丁洪. Chinese Physics Letters. 2015 (07)
[5]舒勃尼科夫—德哈斯效应及其在半导体电子结构研究中的应用[J]. 何豫生. 物理学进展. 1986(04)
本文编号：2943326
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/2943326.html
