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J-GLOBAL ID：201302219968771090   整理番号：13A1321630

3次元のトポロジカル絶縁体薄膜における熱電輸送

Thermoelectric transport in thin films of three-dimensional topological insulators

著者 (4件)： MA R. (Nanjing Univ. Information Sci. and Technol., Nanjing, CHN) ,  SHENG L. (Nanjing Univ., Nanjing, CHN) ,  LIU M. (Southeast Univ., Nanjing, CHN) ,  SHENG D. N. (California State Univ., California, USA)
資料名： Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics  (Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics)
巻： 87  号： 11  ページ： 115304.1-115304.8  発行年： 2013年03月 
JST資料番号： D0746A  ISSN： 1098-0121  CODEN： PRBMDO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： トポロジカル絶縁体(TI)は,基本的な重要性と様々な応用が期待されるので,強い関心が寄せられている。通常の絶縁体とは異なり,TIでは,バルクのギャップ状態が存在すると同時に,時間反転対称性が保護されるギャップの無いエッジ状態や表面状態も共存する。Bi₂Se₃およびBi₂Te₃のような3次元TIにおける表面状態の存在が,理論的に予測され,また実験的に観測されている。本稿では,3次元のトポロジカル絶縁体(3D-TI)薄膜に関するHaldaneモデルに基づいて,有限のゼーマンエネルギーgと混合ギャップΔの存在の下で,.熱電輸送特性を数値的に計算した結果を報告する。3D-TIにおけるgとΔとの相互作用の結果として,熱電係数は様々な振る舞いを示す。Δ=0およびg≠0の場合,横熱電伝導度α_xyは,高温域において各ランダウ準位(LL)の中心で,普遍的な値の1.38k_Be/hに飽和し,低温域では温度に対して直線的な依存性を持つことが分かった。低温域では,依然として半古典的なモット関係が成立することが分かった。g=0で,Δ≠0の場合には,熱電係数はバンド絶縁体の場合と一致する。g≠0およびΔ≠0の場合には,α_xyは高温域において,各LLの中心で,普遍的な値,0.69k_Be/hに飽和する。この振る舞いは,gおよびΔがいずれもゼロでない場合には,Dirac表面状態間の縮退が解け,全てのLLが分裂することに起因すると考えられる。

シソーラス用語： *三次元 ,  *絶縁材料 ,  薄膜 ,  *熱電効果 ,  モデル ,  電気伝導率 ,  Landau準位 ,  *絶縁体 ,  *トポロジカル絶縁体
準シソーラス用語： Haldaneモデル

分類 (1件)： 電子輸送の一般理論  (BM03020C)

タイトルに関連する用語 (4件)： 3次元 ,  トポロジカル絶縁体 ,  薄膜 ,  輸送