三次元トポロジカル絶縁体-Bi_2Se_3における無秩序の役割と表面状態の挙動の探索【JST・京大機械翻訳】

JASH AMIT; GHOSH SAYANTAN; BHARATHI A; BANERJEE S S

文献

J-GLOBAL ID：202202231805775347 整理番号：22A0448976

三次元トポロジカル絶縁体-Bi_2Se_3における無秩序の役割と表面状態の挙動の探索【JST・京大機械翻訳】

Exploration of the role of disorder and the behaviour of the surface state in the three-dimensional topological insulator-Bi₂Se₃

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資料名：
巻： 45 号： 1 ページ： 17 発行年： 2022年
JST資料番号： T0142A ISSN： 0250-4707 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：文献レビュー発行国：ドイツ (DEU) 言語：英語 (EN)

ここでは,3Dトポロジー絶縁体(TI),Bi_2Se_3のバルクおよび単結晶形の両方における高導電性トポロジー保護表面状態特性に関する著者らの最近の実験研究の概要を示した。Bi_2Se_3中のセレン(Se)空孔は,自然バルク電荷ドーパントであり,従って,これらの空孔は,これらの材料の非磁性欠陥として作用する。無秩序を有する3D TIのプロトタイプとしてBi_2Se_3材料を用い,トポロジー伝導表面状態に及ぼす非磁性無秩序の影響を調べた。高感度非接触相互インダクタンスベース測定技術を用いて,TI Bi_2Se_3における電気伝導率に対する表面およびバルクの寄与の異なる特徴を同定した。表面からバルク支配電気伝導率への温度依存性変換を示し,高温における表面支配電気伝導率の異常な再表面を明らかにした。著者らは,バルク伝導率変換に対する表面が,Bi_2Se_3におけるバルク絶縁ギャップより小さい,数十meVの範囲のユニークな活性化エネルギースケールΔに関連することを示した。このギャップは,Bi_2Se_3中の電荷ドーパントSe空孔によって生成された欠陥状態に関係すると信じる。また,表面状態の無秩序関連結合に関連した興味深い効果も見た。Bi_2Se_3結晶のバルクをドープするSe空孔は,高導電性2D様表面状態の異常な誘導型結合をもたらす。カップリングはバルクTI結晶の臨界厚さ特性をもたらし,それはTIにおける直接結合限界とは異なった。Bi_2Se_3結晶の厚さがこの臨界厚さを超えるならば,表面状態がもはや誘導結合されないことを見出した。Bi_2Se_3の伝導率におけるバルク変換に対する温度関連表面を調べるために,単結晶中の電流分布とBi_2Se_3薄膜を直接画像化するために高感度磁気光学イメージング技術を用いた。低温では,トポロジー表面状態から強いシート電流を観測した。80K以上で,Bi_2Se_3単結晶における温度依存不均一,結晶粒電流分布状態の出現を報告した。粒状状態は,高および低電流密度の混合領域を有する。TIにおける温度依存不均一相の出現の観察は,無秩序駆動自然相分離シナリオの可能性を示唆した。Copyright Indian Academy of Sciences 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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比熱・熱伝導一般 , その他の無機化合物の電気伝導 , 半導体の結晶成長 , 半導体結晶の電気伝導 , 塩

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