О происхождении состояний двумерного электронного газа на поверхности топологических изоляторов
Т. В. Меньщикова*, С. В. Еремеев+*, Е. В. Чулков
*Томский государственный университет, 634050 Томск, Россия +Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отд. РАН, 634021 Томск, Россия Donostia International Physics Center (DIPC), and CFM, Centro Mixto CSIC-UPV/EHU, Departamento de Física de Materiales, UPV/EHU, Apdo. 1072, 20080 San Sebastián, Spain
Abstract
Представлены результаты первопринципных расчетов
электронной структуры объема и поверхности (0001) узкозонных
полупроводников Bi2Se3, Sb2Te3, Sb2STe2 и
Sb2SeTe2. Показано, что так же, как известные ранее Bi2Se3
и Sb2Te3, тройные соединения Sb2STe2 и Sb2SeTe2
являются трехмерными топологическими изоляторами. Проведен анализ
влияния уширения подповерхностного ван-дер-ваальсовского промежутка
на электронную структуру поверхности рассматриваемых соединений.
Показано, что это уширение приводит к появлению новых (тривиальных)
поверхностных состояний: параболического состояния и состояния
М-образной формы в зоне проводимости и валентной зоне
соответственно. Полученные результаты позволяют объяснить
эффекты, обнаруженные в недавних
фотоэмиссионных экспериментах,
и выяснить причину происхождения новых состояний, возникающих
благодаря адсорбции атомов на поверхности слоистых топологических
изоляторов.
|