近年來拓?fù)浣^緣體以及拓?fù)浒虢饘俚纫幌盗型負(fù)湮飸B(tài)成為凝聚態(tài)研究領(lǐng)域的熱點。新奇的物性和獨特的電子結(jié)構(gòu)使得這些量子材料不但成為基礎(chǔ)物理的研究平臺,也在技術(shù)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛在應(yīng)用價值。尋找新的拓?fù)洳牧喜坏兄诶斫獠牧系耐負(fù)涮匦?而且可以推動和完善拓?fù)淅碚摗Ｄ壳?拓?fù)溲芯款I(lǐng)域主要朝著兩個方向發(fā)展。一方面,隨著拓?fù)淅碚撗芯康牟粩嗌钊?不斷有新的拓?fù)洳牧媳惶岢�。相關(guān)的ARPES和輸運測試結(jié)果證實新型的拓?fù)湮飸B(tài),加深人們對這種新型拓?fù)洳牧系睦斫夂驼J(rèn)識。另一方面,在已經(jīng)被證實的拓?fù)洳牧现?不斷有新的拓?fù)淞孔有?yīng)被發(fā)現(xiàn)。而這些新的效應(yīng)反過來也可以成為探測新型拓?fù)洳牧系挠辛κ侄�。我們的研究主要是利用磁阻和量子振蕩等手段來研究拓�(fù)浒虢饘俚妮斶\行為。一方面利用磁阻和量子振蕩等手段研究新型拓?fù)浒虢饘俨牧?給出其拓?fù)涮匦缘妮斶\證據(jù)。另一方面,在已經(jīng)證實的拓?fù)浒虢饘僦袑ふ倚碌耐負(fù)湫?yīng)。本論文共分為五章:第一章緒論本章分為三個部分,分別系統(tǒng)地介紹了拓?fù)浣^緣體、拓?fù)浒虢饘僖约傲孔诱袷幍南嚓P(guān)內(nèi)容。首先我們回顧了拓?fù)浣^緣體的發(fā)展歷史,接著介紹了拓?fù)浣^緣體的概念、相關(guān)理論、拓?fù)涮匦砸约把芯窟M展。第二小節(jié),我們系統(tǒng)地介... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１．１整數(shù)量子霍爾效應(yīng)：（ａ）實驗發(fā)現(xiàn)：ＫＰＰ和ＦＨ隨著匕變化曲線，其中Ｆｇ與費米能級??成正比，其中插圖為測量原理示意圖，磁場方向向外，溫度為１．５ＫＷ

第一章緒論稱性的保護，兩個邊界通道上的電子散射是不允許無序和非磁性雜質(zhì)的破壞。與整數(shù)量子霍爾效應(yīng)一用拓?fù)湫騺砻枋�。不同的是，拓�(fù)湫虿辉偈顷悢?shù)，由于具有量子自旋霍爾效應(yīng)的系統(tǒng)具有時間反演對這時第一陳數(shù)為零，所以不能再用第一陳數(shù)對具有時撲分類。利用ｚ２拓?fù)洳蛔兞窟M行邊界態(tài)的穩(wěn)定性與費米面相交次數(shù)為奇數(shù)時才會形成穩(wěn)定的拓?fù)浞牵澹欤宓睦碚摴ぷ鞑坏岢隽送負(fù)浣^緣體進行拓?fù)浞诸愅負(fù)浣^緣體的形成條件，即自旋－軌道耦合與時間反體研究的理論基礎(chǔ)。??

用會使得表面態(tài)的自旋退簡并，但是時間反演不變點的自旋簡并會由于??ｒａｍｅｒｓ簡并而得到保留［２４，２５］。因而理論上來說表面態(tài)的能帶會在這些特殊位置??形成二維Ｄｉｒａｃ點。而Ｔｉａ的值將會決定這四個Ｄｉｒａｃ點在（００１）面上的連接方式。??體來說，對于任意兩個Ｄｉｒａｃ點７＾和六６，當(dāng)ＴＴａＴｉｂ?＝?＿１時，對應(yīng)的表面態(tài)能帶??過費米面奇數(shù)次，當(dāng)ＴＴａＴＴ＆?＝?＋１時，對應(yīng)的表面態(tài)能帶穿過費米面偶數(shù)次。這??，表面費米弧將會把表面布里淵區(qū)分為兩個區(qū)域，即Ｔｔａ?＝?－１的Ｄｉｒａｃ點ｉｒａ?＝???１的Ｄｉｒａｃ點分別在不同的區(qū)域，如圖１．１．４（ｂ）所示。我們可以根據(jù)叫的值來對??維拓?fù)浣^緣體進行區(qū)分。當(dāng)叫＝０時，我們稱之為弱拓?fù)浣^緣體，其表面費米??包含０或者２個Ｄｉｒａｃ點，弱拓?fù)浣^緣體可以看做是一系列二維拓?fù)浣^緣體沿??與此表面垂直的方向上疊加而得；當(dāng)ｖ〇?＝?ｌ時，我們稱之為強拓?fù)浣^緣體，其??面費米弧包含１個Ｄｉｒａｃ點。對于弱拓?fù)浣^緣體來說，其表面態(tài)容易受到無序??雜質(zhì)的破壞，并不是非常穩(wěn)定。而對于強拓?fù)浣^緣體，其表面會受到時間反演??稱性的保護［３，４］。??０；?（００１）?０；?（０１１）?〇；（１１１）??


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