當今最新的量子材料，凝聚態(tài)物理專家很快喜歡拓撲絕緣體的外觀：許多研究表明，拓撲絕緣體的薄層只有幾納米厚，但是它們的厚度卻只有幾納米。特的結(jié)構(gòu)和物理特性拓撲絕緣子可以有效地用于平面設(shè)備。此，本文將結(jié)合文獻檢索的方法，重點研究拓撲絕緣膜和有限尺寸效應(yīng)，并結(jié)合目前國內(nèi)外有關(guān)局部絕緣膜的研究成果。
　　前，有關(guān)拓撲絕緣膜的拓撲特性的爭論一直存在：一些研究人員聲稱拓撲絕緣膜是三維絕緣體，但有人認為拓撲絕緣膜是二維絕緣體，甚至是普通絕緣體。此，本文將結(jié)合分子束外延技術(shù)探索拓撲絕緣膜和有限尺寸效應(yīng)，希望為該領(lǐng)域的人們和量子現(xiàn)象的研究提供必要的參考。撲基本上是一個數(shù)學概念，電纜拓撲屬性是指對細節(jié)缺乏敏感性的局部性質(zhì)，因為兩種不同大小和材料的材料由于表面存在缺陷，因此在拓撲中。處于等效狀態(tài)，材料表面上特定數(shù)量的缺陷是對細節(jié)不敏感的拓撲特征。于能帶的結(jié)構(gòu)直接影響材料的性能，因此使用能帶的拓撲表示，因此材料對細節(jié)也缺乏敏感性。量子霍爾效應(yīng)的作用下，二維電子系統(tǒng)在磁場強度較高時會生成不同水平的Landau，從而可以將二維電子系統(tǒng)視為絕緣體。是，絕緣子的能帶結(jié)構(gòu)具有特殊的拓撲特性，這使得霍爾量子電阻極其穩(wěn)定。使樣品的詳細信息發(fā)生變化，霍爾量子電阻的值仍保持不變。敏度的本質(zhì)也使霍爾量子系統(tǒng)成為強磁場中的拓撲絕緣體。拓撲絕緣子的最新研究表明，在沒有施加磁場的環(huán)境中具有強自旋軌道耦合的窄帶半導(dǎo)體也可以歸因于拓撲絕緣子的類別。于材料本身的能帶在費米能級的位置具有帶隙及其獨特的拓撲特性，因此在表面/界面狀態(tài)下會出現(xiàn)類似于石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)。旋極化拓撲絕緣體具有良好的穩(wěn)定性，并且不容易引起污染和氧化等問題。此階段，研究人員普遍認為，拓撲絕緣體主要是常見的拓撲，三維和二維絕緣體。維拓撲絕緣體具有共同的拓撲邊界狀態(tài)，而三維拓撲絕緣體具有二維拓撲表面狀態(tài)。
　　了有效地研究拓撲絕緣膜和有限尺寸效應(yīng)，本文將選擇三維拓撲絕緣材料Bi2Se3材料，并使用分子束外延技術(shù)生成單晶膜，并使用專業(yè)的顯微鏡等設(shè)備可以逐層觀察和分析薄膜。后，簡要探討了不同厚度的拓撲絕緣子的性能和能帶。料Bi2Se3具有明顯的分層特性，總共由五個原子層組成，單原子層Bi和Se分別為2和3，它們交替形成一個完整的周期性結(jié)構(gòu)。據(jù)馬靜和雷玉璽（2016）[1]，電纜在對拓撲絕緣膜Bi2Te3的電子結(jié)構(gòu)及其第一原理提供的相關(guān)數(shù)據(jù)的研究中，Bi2Te3的周期性結(jié)構(gòu)的高度為0.95 nm ，以及所有五個原子層是一個周期很大的結(jié)構(gòu)：在五個原子層中的每個原子層中，都有相互作用，并且共價鍵相對較強。了方便搜索，本文選擇Bi2Se3薄膜基板時，選擇了雙層石墨烯封端的6H-SiC（0001），因為它具有良好的化學慣性，因此可以避免與更多氧化的Se相互作用，它的原子表面。區(qū)域不僅相對較大且非常平坦，而且還有助于Bi2Se3薄膜的有效生長。了有效地實現(xiàn)Bi2Te3拓撲絕緣膜的生長，該文獻可以參考張濤和邱懷利（2016）的相關(guān)研究方法，通過控制襯底的溫度來控制Bi和Se的溫度。]。時，使用了Bi和Se為1:10的光束比。而，在研究中我們可以看到，硒的來源具有很高的蒸發(fā)溫度，而石墨烯的表面相對較光滑，因此蒸發(fā)的原子和分子幾乎不被吸附。材表面。
　　果Bi原子被吸附在基板表面上，則在反應(yīng)中會形成化合物，因此通過控制Bi束通量可以有效地控制膜的生長速度。文選擇的Bi2Te3膜具有較大的平坦表面積和相對較低的缺陷密度。面臺階具有五個原子層結(jié)構(gòu)的高度，但是每個周期性結(jié)構(gòu)之間的相互作用很小，因此使得結(jié)構(gòu)的表面自由能也相對較小，并且只有分子的周期性結(jié)構(gòu)的表面整個Bi2Te3膜的表面可以有效地顯示五原子層。
　　據(jù)相關(guān)圖，實際上在測試樣品上形成了拓撲絕緣膜Bi2Te3。2中正確位置處的垂直虛線表示由量子限制效應(yīng)的能量產(chǎn)生的量子阱的狀態(tài)，并且其峰值位置對Bi 2 Te 3膜的厚度具有更高的靈敏度， Bi2Te3膜變得越來越厚。是，沒有連續(xù)運動，而是一組峰完全消失，而另一組峰逐漸出現(xiàn)。也表明，隨著Bi2Te3膜厚度的增加，在膜的逐層生長過程中以及在與之對應(yīng)的一組峰的情況下，量子阱的狀態(tài)將相應(yīng)地發(fā)生變化。
　　應(yīng)于他。Bi 2 Te 3膜在一定范圍內(nèi)具有相對均勻的厚度。須在拓撲絕緣材料的外延生長上建立拓撲絕緣體的有限尺寸效應(yīng)。

　　該文件中，Bi2Te3膜的厚度在室溫下進行了測試，并且發(fā)現(xiàn)膜條結(jié)構(gòu)當厚度相對較小時，Bi2Te3發(fā)生顯著變化。Bi 2 Te 3膜的厚度不超過五原子的六層時，在表面狀態(tài)下出現(xiàn)大的能隙，并且在膜上確實存在狄拉克點。膜的厚度為5層，每層5個原子的厚度時，不僅在表面狀態(tài)下存在明顯的能隙，而且其厚度也大于6層的5個原子的厚度，最后，在連續(xù)還原Bi2Te3膜的過程中，我們還可以清楚地看到，能隙在逐漸增加，因此我們可以推斷出Bi2Te3膜的厚度與薄膜之間存在反比關(guān)系。面能隙[3]。
　　Bi 2 Te 3膜的厚度大于兩個原子層但不大于六個原子層時，表面狀態(tài)不僅具有凈能量范圍，而且具有破裂現(xiàn)象。是，not裂并不總是存在：根據(jù)相關(guān)圖，left裂在點F的位置完全消失，但是隨著距點F的位置的距離變長， left裂變得更加明顯。管在此膜厚度下的表面開裂顯然類似于常規(guī)的Rashba旋轉(zhuǎn)分離，但兩者之間仍然存在根本差異。時形成的外部分支的表面狀態(tài)信號相對較弱，因此在使用二次曲線調(diào)整表面狀態(tài)并獲得相應(yīng)系數(shù)的過程中，分離是Bi2Te3膜厚度的減小。少時，當膜Bi2Te3僅具有兩個厚的五個原子層時，不存在能帶分離。本文中，我們始終發(fā)現(xiàn)薄膜的化學勢與Bi2Te3膜厚度的變化密切相關(guān)。膜厚增加到55層時，它位于費米表面下方的0.12 eV位置。
　　拉克點。將膜厚度調(diào)整為五個原子的六層厚度時，狄拉克點出現(xiàn)在費米表面下方約0.26 eV的位置。有證據(jù)表明，膜的厚度在一定程度上影響膜的化學勢，然后，當將膜厚度調(diào)節(jié)至二十五層的厚度時，狄拉克點不會出現(xiàn)在膜附近。

　　米水平。膜中摻雜了一些電子。觀察表面能帶的過程中，我們還可以從獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)中了解到，在膜厚Bi2Te3的調(diào)節(jié)下，能帶位置處的能帶F點也將相應(yīng)更改。出了量子阱的狀態(tài)，其中表面狀態(tài)的能帶是導(dǎo)帶，而表面狀態(tài)的能帶充當電子的能帶。
　　永久還原Bi2Te3膜時，拓撲絕緣體的表面狀態(tài)電子遷移到另一個表面，并且兩個不同表面的表面狀態(tài)波函數(shù)重疊，但是不會發(fā)生這種重疊。一個旋轉(zhuǎn)。外，對能量色散關(guān)系沒有直接影響。計算具有五層五原子的Bi2Te3薄膜的表面狀態(tài)的實際空間分布時，我們可以直觀地發(fā)現(xiàn)，能量間隔的上，下表面狀態(tài)的外表面和內(nèi)表面都出現(xiàn)在界面處，而在表面上，能隙的上部和下部表面狀態(tài)的內(nèi)部和外部狀態(tài)分別分布。
　　Bi2Te3膜的厚度不超過5個原子的6層時，在表面和界面處具有不同化學勢的Dirac型具有雜化的表面狀態(tài)，導(dǎo)致出現(xiàn)間隙能量和分裂。著Bi2Te3膜變厚，能量空間的兩個外表面變小，這也表明在檢測深度和Dirac表面之間在界面位置，Bi2Te3膜逐漸增加。離也逐漸增加[4]。樣做的原因是它受界面本身的表面和環(huán)境變化的影響，可能是因為薄膜和基材的電荷可以自由移動，所以原來位于膠片中的平直能量帶是彎曲的。起界面和性能的化學勢不一致。詳細描述拓撲和拓撲絕緣體概念的基礎(chǔ)上，采用分子束外延技術(shù)完成拓撲絕緣膜的形成，并在適當?shù)臏囟瓤刂葡驴刂仆負?。影生長的其他條件。緣膜的層厚。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在不同的表面化學勢的作用下，量子膜出現(xiàn)在兩種實驗材料Bi2Te3和Sb2Te3中，并且存在有限的尺寸效應(yīng)。以預(yù)見，隨著未來科學技術(shù)水平的不斷提高，拓撲絕緣膜和有限尺寸效應(yīng)的研究將進一步發(fā)展，研究結(jié)果將更加完善。豐富。
　　本文轉(zhuǎn)載自
　　電纜 http://