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J-GLOBAL ID：201802285332546619   整理番号：18A0742396

Bi_1-xSb_x(0≦x≦0.1)の表面状態に対する解析解

Analytical Solutions for the Surface States of Bi_1-xSb_x (0 ≦ x ≦ 0.1)

著者 (2件)： FUSEYA Yuki (Univ. Electro-Communications, Tokyo, JPN) ,  FUKUYAMA Hidetoshi (Tokyo Univ. Sci., Tokyo, JPN)
資料名： Journal of the Physical Society of Japan  (Journal of the Physical Society of Japan)
巻： 87  号： 4  ページ： 044710.1-044710.10  発行年： 2018年04月15日 
JST資料番号： G0509A  ISSN： 0031-9015  CODEN： JUPSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 強くスピン-軌道結合した系に対して良く見られるハミルトニアンである拡張Wolffハミルトニアンの表面状態(SS)の解析解を,半無限大と有限厚の境界条件両方に対して求めた。半無限大の系では,2種類のSS解が存在する。すなわち,(I-a)直接型バルクバンドギャップ中の線形に交差するSSと,(I-b)バンド端から離れたバルク伝導バンドあるいは価電子バンドに入る線形分散を持つSSである。有限厚の系では,解I-aのSSにギャップが開く。SSの数値解も,Bi_1-xSb_x(0≦x≦0.1)に対するLiu and Allen[Phys.Rev.B52,1566(1995)]のタイトバインディングモデルを基に求めた。解析解と数値解との完全な対応が,それらの厚み依存性を含めて,M点の周りで得られた。これは,数値的に得られたSSの特性が解析解の助けを借りて確認された最初の例となる。I-a SSのギャップサイズは,純粋ビスマスの「厚」膜(<200二層~80m)でもバルクバンドギャップのものより大きい。以上の結果,このようなBi_1-xSb_x膜では,SSの性質は解I-aからI-bへ変化するにも関わらず,x~0.04のバンド反転を通してSSに見かけ上の変化はない。著者らの理論結果を基に,Bi_1-xSb_x(0≦x≦0.1)のSSに関する実験結果を論じた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： モデリング ,  強束縛近似 ,  薄膜 ,  *表面準位 ,  伝導バンド ,  価電子バンド ,  スピン-軌道相互作用 ,  半無限体 ,  アンチモン化物 ,  *ビスマス化合物 ,  解析的解法 ,  絶縁体 ,  Brillouin帯 ,  トポロジカル絶縁体
準シソーラス用語： Wolffモデル ,  アンチモン化ビスマス ,  タイトバインディングモデル ,  *トポロジカル表面状態 ,  解析解

分類 (1件)： 表面の電子構造  (BM02080J)

引用文献 (59件)：

• P. Hofmann, Prog. Surf. Sci. 81, 191 (2006).
• T. Hirahara, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 201, 98 (2015).
• G. Jezequel, Y. Petroff, R. Pinchaux, and F. Yndurain, Phys. Rev. B 33, 4352 (1986).
• M. Hengsberger, P. Segovia, M. Garnier, D. Purdie, and Y. Baer, Eur. Phys. J. B 17, 603 (2000).
• C. R. Ast and H. Höchst, Phys. Rev. Lett. 87, 177602 (2001).

タイトルに関連する用語 (1件)： 解析解