Особенности электронного спектра и оптического поглощения ультратонких пленок Bi2Se3
В. В. Тугушев+, Э. Т. Кулатов*×, К. М. Голант+
+Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия
*Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
×Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
Методом функционала плотности проведен расчет электронных
спектров и диэлектрической проницаемости ультратонких (1-3 QL) пленок
топологического изолятора Bi2Se3. Выявлена характерная особенность
рассчитанных спектров: ниже уровня Ферми в диапазоне 0.0...-0.9 эВ
расположены две двукратно вырожденные валентные зоны
("U-bands"), геометрически конгруэнтные низколежащим ветвям спектра в
зоне проводимости. Показано, что в рассмотренных пленках насыщение
оптического поглощения в ближней инфракрасной области спектра может
приводить к серьезной перестройке электронной структуры и свойств. В
частности, полупроводниковый (в отсутствие взаимодействия со светом) тип
проводимости пленки может смениться на сильно нелинейный по
интенсивности света металлический тип проводимости.