在拓?fù)浣^緣體(TopologicalinsulatorsTI)中,由于較強(qiáng)的自旋-軌道相互作用,導(dǎo)致拓?fù)浣^緣體表面態(tài)電子自旋方向與動(dòng)量被鎖定,背散射被抑制,其表面態(tài)受到時(shí)間反演對(duì)稱性的保護(hù)。這種新奇的量子態(tài)在表面擁有一個(gè)線性散射的狄拉克圓錐的導(dǎo)電態(tài),體態(tài)是具有能隙的絕緣態(tài)。這就使得電子在一定的條件下可以在其表面有序的、近乎無(wú)能耗的通過(guò)。從而可能在量子計(jì)算機(jī)和自旋電子器件領(lǐng)域大顯身手。目前研究較多的拓?fù)浣^緣體材料有Bi₂Se₃、Sb2Te3、Bi2Te3,而B(niǎo)i₂Se₃具有一個(gè)相對(duì)較大的能隙(0.3 eV),是可獲得的3D拓?fù)洳牧现凶畲蟮?且表面態(tài)的能量散射曲線是一個(gè)近似理想的狄拉克圓錐,故常作為拓?fù)浣^緣體的研究對(duì)象。通過(guò)電子的自旋和軌道運(yùn)動(dòng)來(lái)傳遞信息,這一設(shè)想是基于量子霍爾效應(yīng)提出的,長(zhǎng)期以來(lái)人們一直希望能夠?qū)崿F(xiàn)不需要外磁場(chǎng)的量子霍爾效應(yīng),以便將其應(yīng)用于低能耗的電學(xué)器件上。而磁性拓?fù)浣^緣體可能具有的量子反常霍爾效應(yīng)就可以在零磁場(chǎng)下出現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)。因此,在拓?fù)浣^緣體中引入磁性是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。目前所...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 拓?fù)浣^緣體與霍爾家族的淵源
        1.1.1 霍爾效應(yīng)
        1.1.2 量子霍爾效應(yīng)
        1.1.3 拓?fù)浣^緣體
        1.1.4 量子反�；魻栃�(yīng)
        1.1.5 實(shí)現(xiàn)反常量子霍爾效應(yīng)的途徑
    1.2 拓?fù)浣^緣體Bi₂Se₃基異質(zhì)結(jié)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Bi₂Se₃基異質(zhì)結(jié)的制備方法
        1.2.2 Bi₂Se₃基異質(zhì)結(jié)的類(lèi)型
    1.3 本文的研究思路及主要內(nèi)容
第2章 樣品的制備與表征
    2.1 磁控濺射原理
    2.2 濺射過(guò)程中影響薄膜質(zhì)量的因素
    2.3 薄膜的三種生長(zhǎng)模式
    2.4 樣品的制備
        2.4.1 Bi₂Se₃薄膜樣品的制備
        2.4.2 Bi₂Se₃/La_1-xSr_xMnO₃異質(zhì)結(jié)的制備
        2.4.3 Bi₂Se₃/FeSe₂異質(zhì)結(jié)的制備
    2.5 表征方法
        2.5.1 X射線衍射儀
        2.5.2 膜厚臺(tái)階儀
        2.5.3 掃描電子顯微鏡
        2.5.4 原子力顯微鏡
        2.5.5 物性測(cè)量系統(tǒng)
    2.6 小結(jié)
第3章 Bi₂Se₃/La_1-xSr_xMnO₃異質(zhì)結(jié)的性能研究
    3.1 引言
    3.2 不同Bi₂Se₃厚度下Bi₂Se₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃異質(zhì)結(jié)的性能研究
        3.2.1 Bi₂Se₃薄膜的工藝探索及性能研究
        3.2.2 Bi₂Se₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃異質(zhì)結(jié)
    3.3 不同La_1-xSr_xMnO₃厚度下Bi₂Se₃/La_1-xSr_xMnO₃異質(zhì)結(jié)性能研究
        3.3.1 La(1-x)Sr_xMnO₃薄膜的后退火工藝探索及性能研究
        3.3.2 Bi₂Se₃/La_1-xSr_xMnO₃異質(zhì)結(jié)
    3.4 小結(jié)
第4章 Bi₂Se₃/FeSe_x異質(zhì)結(jié)的特性研究
    4.1 引言
    4.2 FeSe₂薄膜的后退火工藝探索
        4.2.1 FeSe₂薄膜的制備
        4.2.2 FeSe₂薄膜的結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 FeSe₂薄膜的形貌分析
        4.2.4 FeSe₂薄膜的磁輸運(yùn)特性分析
    4.3 Bi₂Se₃/FeSe₂異質(zhì)結(jié)
        4.3.1 Bi₂Se₃/FeSe₂異質(zhì)結(jié)的制備
        4.3.2 樣品的物性分析
        4.3.3 樣品的形貌分析
        4.3.4 樣品的磁輸運(yùn)特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 透明Bi₂Se₃薄膜的探索
    5.1 引言
    5.2 透明Bi₂Se₃薄膜的制備
    5.3 透明Bi₂Se₃薄膜的結(jié)構(gòu)分析
    5.4 透明Bi₂Se₃薄膜的形貌分析
    5.5 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3898575