Cтатьи, принятые к публикации

Конференции и симпозиумы


Поверхностные состояния топологических изоляторов

Топологические электронные состояния были предсказаны в 1985 году (Б.А. Волков, О.А. Панкратов, 1985) как пограничные состояния в инверсном контакте между полупроводниками IV-VI со взаимно инвертированными зонами. Как стало ясно впоследствии, “инвертированный” полупроводник SnTe является топологическим изолятором и инверсный контакт служит примером топологически нетривиальной границы. Эта статья основана на докладе на сессии ОФН РАН посвящённой памяти академика Юрия Васильевича Копаева. Сначала я напомню основные результаты нашей работы 1985 года, после чего мы рассмотрим, чем модель инверсного контакта может быть полезна для понимания тесной связи между топологически нетривиальной зонной структурой в объёме и топологическими состояниями на поверхности. Модель инверсного контакта имеет определённые преимущества для более глубокого понимания этой связи поскольку она допускает аналитическое решение. Эффективный гамильтониан Дирака для материалов IV-VI, с помощью которого описывается неоднородная полупроводниковая структура, был нами получен аналитически из модели сильной связи. Это позволяет проследить связь между топологическими поверхностными состояниями и зонами в объёме. В результате спиновая текстура поверхностных состояний может быть явно выражена через объёмные характеристики. Оказывается, что спиновой текстурой можно управлять, изменяя изгиб зон на поверхности. В связи с нетривиальной спиновой поляризацией на поверхности, интересно рассмотреть RKKY взаимодействие магнитных адатомов, которое может служить локальным зондом для спинового распределения. Это взаимодействие имеет гораздо более сложную структуру чем в случае обычного неполяризованного Ферми-газа. Аналитическая теория позволяет получить явную связь между RKKY взаимодействием на поверхности топологического изолятора и параметрами объёмного спектра.

Цитата: Панкратов О А "Поверхностные состояния топологических изоляторов" УФН, принята к публикации

13 декабря 2017

© Успехи физических наук, 1918–2018
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение