JETP Letters: issues online

Методом функционала плотности рассчитаны электронные и оптические спектры топологического изолятора Bi₂Se₃, селективно легированного атомами V, Cr, Mn, Fe и Co. Показано, что вставка магнитных атомов в отдельные дельта-слои (один на 2-9 пятислойников Bi₂Se₃) многократно усиливает магнитные эффекты. Наиболее подробно изучено легирование Mn, при котором реализуется ферромагнитное упорядочение спинов. Отмечена чувствительность спинового порядка к концентрации и расположению магнитных атомов. Изучение аналитической модели, где электроны Bi₂Se₃ резонансно рассеиваются на атомном слое переходного металла, также указывает на существование спин-поляризованных состояний в области щели Bi₂Se₃. Как показывают наши первопринципные расчеты, наличие конгруэнтных ветвей электронного спектра вблизи уровня Ферми приводит к особенностям оптической проводимости при $\hbar\omega\approx0.15{-}0.3$ эВ, к появлению инфракрасного плазмона и к углу Керра θ _K>12^° в инфракрасной области спектра.