Поиск

Механизм открытия щели в точке Дирака в электронном спектре Gd-допированного топологического изолятора

Авторы: Шикин, А. М. Естюнин, Д. А. Королева, А. В. Глазкова, Д. А. Макарова, Т. П. Фильнов, С. О.
Краткая информация
Маркер записи n
Контрольный номер RU/IS/BASE/671535793
Дата корректировки 10:10:11 12 апреля 2021 г.
10.21883/FTT.2020.02.48881.589
Служба первич. каталог. Войтик
Код языка каталог. rus
Правила каталог. PSBO
Код языка издания rus
Индекс УДК 539.21
Шикин, А. М.
Механизм открытия щели в точке Дирака в электронном спектре Gd-допированного топологического изолятора
Электронный ресурс
Иллюстрации/ тип воспроизводства ил.
Библиография Библиогр.: 37 назв.
Аннотация Методами фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением проведены исследования электронной структуры в области точки Дирака для магнитно-допированного топологического изолятора Bi[1.09]Gd[0.06]Sb[0.85]Te[3] при различных температурах (выше и ниже температуры Нееля, 1-35 K) и поляризациях синхротронного излучения. Показано наличие энергетической щели в точке Дирака, формируемой в фотоэмиссионных спектрах, которая остается открытой выше температуры дальнодействующего магнитного упорядочения, T[H]. Измерения магнитных свойств методом сверхпроводящей магнитометрии показали антиферромагнитное упорядочение с температурой перехода в парамагнитную фазу, равной 8.3 K. Исследования температурной зависимости интенсивности состояний конуса Дирака методом фотоэлектронной спектроскопии подтвердили наличие магнитного перехода и показали возможность его индикции непосредственно из фотоэмиссионных спектров. Более детальный анализ величины расщепления между состояниями верхнего и нижнего конусов Дирака (т. е. величины энергетической щели) в точке Дирака в фотоэлектронных спектрах показал зависимость щели в точке Дирака от типа поляризации синхротронного излучения (28-30 meV для p-поляризации и 22-25 meV для циркулярно-поляризованного излучения противоположной хиральности). В работе предложен механизм открытия щели в точке Дирака выше T[H] вследствие "спаривания" дираковских фермионов с противоположным импульсом и спиновой ориентацией в результате их взаимодействия со спиновой текстурой, формируемой непосредственно в процессе фотоэмиссии в области фотоэмиссионной дырки на атоме магнитной примеси (Gd). Было показано, что щель в точке Дирака, измеряемая выше T[H] является динамической и формируется непосредственно в процессе фотоэмиссии. При этом природа щели остается магнитной (даже при отсутствии дальнодействующего магнитного упорядочения) и обусловлена свойствами магнитного топологического изолятора, что и определяет практически неизменность величины щели при переходе через T[H]. Подтверждением динамического характера генерируемой щели является зависимость ее величины от поляризации синхротронного излучения.
Ключевые слова антиферромагнитный топологический изолятор
фотоэлектронная спектроскопия
фотоиндуцированная намагниченность
энергетическая щель
точка Дирака
Другие авторы Естюнин, Д. А.
Королева, А. В.
Глазкова, Д. А.
Макарова, Т. П.
Фильнов, С. О.
Название источника Физика твердого тела
Место и дата издания 2020
Прочая информация Т. 62, вып. 2. - С. 286-297
Имя макрообъекта Шикин_механизм
Тип документа b