新加坡国立大学王学森教授学术报告

题目：从锑、铋纳米结构中寻找单元素拓扑绝缘体

报告人：王学森 新加坡国立大学物理系

时间：2011年6月7日下午 5：00

地点：四川大学（望江校区东区）物理馆323学术报告厅

报告内容简介：拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态，其内部为绝缘体但边缘有导电态。尤其重要的是, 这些边缘电子态具有拓扑保护、自旋偏振等特性, 在自旋电子学、量子输运等领域有着诱人的应用前景。当前被理论计算和实验证实的拓扑绝缘体基本上都为化合物(如Bi2Se3、Bi2Te3)或合金(如Bi1-xSbx)材料。实验表明这些材料内部的杂质和缺陷态往往在输运过程中占主导地位, 严重限制了拓扑电子态奇异性能的发挥。单元素拓扑绝缘体有可能弥补化合物/合金材料的这些不足。借助量子受限效应, 我们在半金属元素锑(Sb)和铋(Bi)的纳米结构中探寻拓扑绝缘体。已有理论预言双原子层(1-BL) Bi(111)是一种二维拓扑绝缘体,但缺乏实验验证。我们首先制备出1-BL Bi(111)样品, 并用扫描隧穿电子谱(STS)分析了它的电子态,发现其具有二维拓扑绝缘体的一些特征。另外, 我们对Sb薄膜进行DFT计算和STS分析,发现在厚度为2-6 nm时它是三维拓扑绝缘体。