拓?fù)浣^緣體橫向異質(zhì)結(jié)與二類狄拉克半金屬的生長(zhǎng)與物性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 06:56
凝聚態(tài)中的拓?fù)湮飸B(tài)是一種對(duì)物質(zhì)形態(tài)的全新分類方式。這一新概念是近十年來在凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。人們基于這一概念發(fā)現(xiàn)了多種拓?fù)洳牧?如拓?fù)浣^緣體和拓?fù)浒虢饘俚鹊。在這些材料中,存在著奇異的準(zhǔn)粒子激發(fā)行為,也充滿了各種新奇的物理現(xiàn)象。豐富多樣的拓?fù)洳牧喜粌H為基礎(chǔ)物理研究提供了絕佳的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在未來電子工業(yè)和量子計(jì)算領(lǐng)域也有著誘人的應(yīng)用前景。從三維拓?fù)浣^緣體發(fā)現(xiàn)至今,已有十年的時(shí)間,這期間拓?fù)洳牧显谀蹜B(tài)物理與材料科學(xué)領(lǐng)域取得了空前的巨大發(fā)展。經(jīng)過對(duì)該領(lǐng)域的不斷探索,目前拓?fù)洳牧系陌l(fā)展十分迅速,研究方向也逐步走向成熟。未來拓?fù)洳牧项I(lǐng)域?qū)?huì)朝著兩個(gè)主要的方向進(jìn)行發(fā)展:一方面基于現(xiàn)有拓?fù)洳牧线M(jìn)行物性的研究與器件開發(fā),特別是針對(duì)Bi2Se3家族拓?fù)浣^緣體的研究尤為深入;另一方面不斷發(fā)現(xiàn)新型拓?fù)湎?不斷完善和優(yōu)化拓?fù)洳牧霞易弩w系。本文的研究成果在這兩個(gè)方面均有所涉及,主要包括以下幾個(gè)部分:(1)通過兩步溶劑熱合成了由兩種拓?fù)浣^緣體Bi2Te3、Sb2Te3構(gòu)成的橫向同心異質(zhì)結(jié)構(gòu)。通過X射線衍射、EDS mapping、高分辨透射電鏡、原子力顯微鏡等多種表征手段,證明了其橫向同心異質(zhì)結(jié)的...
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
-1二維系統(tǒng)布里淵區(qū)示,
?nkk?k,k?稱為貝利聯(lián)絡(luò)(Berry?connection)。Qn(k)稱為貝利曲率(Berry?Curvat克斯定理,貝利曲率在二維布里淵區(qū)中的面積分一定等于2;r的整|,(k)??必=2化就對(duì)應(yīng)了陳數(shù)。對(duì)于平庸的體系,C=0。當(dāng)C不為零時(shí),便意味含了拓?fù)浞瞧接沟男再|(zhì)。??1.1-2展示了兩類不同的“Wilson?loop”?[5,6],它展示了波函數(shù)相位在演化方式。由于布里淵區(qū)的周期性邊界條件,汛U必須在布里淵整數(shù)圈,纏繞圈數(shù)便對(duì)應(yīng)了體系的陳數(shù)。可以看到對(duì)于圖l.l-2,其纏繞圈數(shù)不同。圖l.l-2a纏繞圏數(shù)為零,對(duì)應(yīng)了平庸絕緣體,圖數(shù)不為零,對(duì)應(yīng)了量子霍爾體系。??
量子霍爾效應(yīng)實(shí)空間手性邊態(tài)(a),與倒空間能帶示意圖(b)(取自文霍爾體系與平庸絕緣體或真空接觸時(shí),邊界上陳數(shù)會(huì)發(fā)生。因此在量子霍爾效應(yīng)體系邊界上一定存在無能隙的邊緣模直接導(dǎo)致了量子霍爾效應(yīng)。兩個(gè)邊緣的電子運(yùn)動(dòng)方向相輸運(yùn),電子在邊緣只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),背散射被禁戒。??旋霍爾效應(yīng)與Z2不變量??a?,?Et?.?b?ky?個(gè)??興k?? ̄^?k??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Superconductivity with two-fold symmetry in topological superconductor Srx Bi2Se3[J]. Guan Du,Yu Feng Li,J.Schneeloch,R.D.Zhong,Gen Da Gu,Huan Yang,Hai Lin,Hai-Hu Wen. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2017(03)
[2]凝聚態(tài)材料中的拓?fù)湎嗯c拓?fù)湎嘧儭?016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)解讀[J]. 戴希. 物理. 2016(12)
[3]Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP[J]. JianHua Du,HangDong Wang,Qin Chen,QianHui Mao,Rajwali Khan,BinJie Xu,YuXing Zhou,YanNan Zhang,JinHu Yang,Bin Chen,ChunMu Feng,MingHu Fang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(05)
[4]Surface State Bands in Superconducting(PtxIr1-x)Te2[J]. 孔萬東,苗虎,錢天,王志俊,徐剛,房愛芳,黃耀波,張鵬,施訓(xùn),方忠,戴希,芮夏巖,王楠林,丁洪. Chinese Physics Letters. 2015 (07)
[5]舒勃尼科夫—德哈斯效應(yīng)及其在半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[J]. 何豫生. 物理學(xué)進(jìn)展. 1986(04)
本文編號(hào):2943326
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
-1二維系統(tǒng)布里淵區(qū)示,
?nkk?k,k?稱為貝利聯(lián)絡(luò)(Berry?connection)。Qn(k)稱為貝利曲率(Berry?Curvat克斯定理,貝利曲率在二維布里淵區(qū)中的面積分一定等于2;r的整|,(k)??必=2化就對(duì)應(yīng)了陳數(shù)。對(duì)于平庸的體系,C=0。當(dāng)C不為零時(shí),便意味含了拓?fù)浞瞧接沟男再|(zhì)。??1.1-2展示了兩類不同的“Wilson?loop”?[5,6],它展示了波函數(shù)相位在演化方式。由于布里淵區(qū)的周期性邊界條件,汛U必須在布里淵整數(shù)圈,纏繞圈數(shù)便對(duì)應(yīng)了體系的陳數(shù)。可以看到對(duì)于圖l.l-2,其纏繞圈數(shù)不同。圖l.l-2a纏繞圏數(shù)為零,對(duì)應(yīng)了平庸絕緣體,圖數(shù)不為零,對(duì)應(yīng)了量子霍爾體系。??
量子霍爾效應(yīng)實(shí)空間手性邊態(tài)(a),與倒空間能帶示意圖(b)(取自文霍爾體系與平庸絕緣體或真空接觸時(shí),邊界上陳數(shù)會(huì)發(fā)生。因此在量子霍爾效應(yīng)體系邊界上一定存在無能隙的邊緣模直接導(dǎo)致了量子霍爾效應(yīng)。兩個(gè)邊緣的電子運(yùn)動(dòng)方向相輸運(yùn),電子在邊緣只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),背散射被禁戒。??旋霍爾效應(yīng)與Z2不變量??a?,?Et?.?b?ky?個(gè)??興k?? ̄^?k??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Superconductivity with two-fold symmetry in topological superconductor Srx Bi2Se3[J]. Guan Du,Yu Feng Li,J.Schneeloch,R.D.Zhong,Gen Da Gu,Huan Yang,Hai Lin,Hai-Hu Wen. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2017(03)
[2]凝聚態(tài)材料中的拓?fù)湎嗯c拓?fù)湎嘧儭?016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)解讀[J]. 戴希. 物理. 2016(12)
[3]Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP[J]. JianHua Du,HangDong Wang,Qin Chen,QianHui Mao,Rajwali Khan,BinJie Xu,YuXing Zhou,YanNan Zhang,JinHu Yang,Bin Chen,ChunMu Feng,MingHu Fang. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(05)
[4]Surface State Bands in Superconducting(PtxIr1-x)Te2[J]. 孔萬東,苗虎,錢天,王志俊,徐剛,房愛芳,黃耀波,張鵬,施訓(xùn),方忠,戴希,芮夏巖,王楠林,丁洪. Chinese Physics Letters. 2015 (07)
[5]舒勃尼科夫—德哈斯效應(yīng)及其在半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[J]. 何豫生. 物理學(xué)進(jìn)展. 1986(04)
本文編號(hào):2943326
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