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拓扑绝缘体Bi2Te3的热膨胀系数研究

李平原 陈永亮 周大进 陈鹏 张勇 邓水全 崔雅静 赵勇

拓扑绝缘体Bi2Te3的热膨胀系数研究

李平原, 陈永亮, 周大进, 陈鹏, 张勇, 邓水全, 崔雅静, 赵勇
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  • 利用低温X射线衍射研究了Bi2Te3晶体的线热膨胀系数. 结果表明:拓扑绝缘体Bi2Te3晶体的线热膨胀系数||和表现为各向异性,并遵从不同的温度依赖关系. 反映a-a平面内的膨胀系数在较宽的温区内服从Debye关系,而反映垂直于a-a平面方向的膨胀系数||在100 K左右就开始出现与Debye模型在定性上的差别. 利用Debye模型并结合Bi2Te3晶体的面内和层间原子之间的键合特性对||和所表现出的不同温度依赖特性进行了解释.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11104224,11004162,51271155)、高等学校博士学科点专项科研基金新教师类课题(批准号:20110184120029)和四川省科技计划项目(批准号:2011JY0031,2011JY0130)资助的课题.
    [1]

    Hasan M Z, Kane C L 2010 Rev. Mod. Phys. 82 3045

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    Ding Y, Shen J, Pang Y, Liu G T, Fan J, Ji Z Q, Yang C L, L L 2013 Acta Phys. Sin. 62 167401 (in Chinese)[丁玥, 沈洁, 庞远, 刘广同, 樊洁, 姬忠庆, 杨昌黎, 吕力 2013 物理学报 62 167401]

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    Li X G, Zhang G F, Wu G F, Chen H, Dimitrie C, Zhang Z Y 2013 Chin. Phys. B 22 097306

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    Guo J H, Qiu F, Zhang Y, Deng H Y, Hu G J, Li X N, Y G L, Dai N 2013 Chin. Phys. Lett. 30 106801

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    Wei P, Li K, Feng X, Ou Y B, Zhang L G, Wang L L, He K, Ma X C, Xue Q K 2014 Acta Phys. Sin. 63 027303 (in Chinese)[韦庞, 李康, 冯硝, 欧云波, 张立果, 王立莉, 何珂, 马旭村, 薛其坤 2014 物理学报 63 027303]

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    Bernevig B A, Hughes T L, Zhang S C 2006 Science 314 1757

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    Qi X L, Hughes T L, Zhang S C 2008 Phys. Rev. B 78 195424

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    [10]

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    Qi X L, Zhang S C 2010 Phys. Today 63 33

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    [13]

    Qi X L, Hughes T L, Zhang S C 2008 Phys. Rev. B 78 195424

    [14]

    Chen Y L, Analytis J G, Chu J H, Liu Z K, Mo S K, Qi X L, Zhang H J, Lu D H, Dai X, Fang Z, Zhang S C, Fisher I R, Hussain Z, Shen Z X 2009 Science 325 178

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    [17]

    Dutta P, Bhoi D, Midya A, Khan N, Mandal P, Samatham S, Ganesan V 2012 Appl. Phys. Lett. 100 251912

    [18]

    Jenkins J O, Rayne J A, Ure R W 1972 Phys. Rev. B 5 3171

    [19]

    Huang B L, Kaviany M 2008 Phys. Rev. B 77 125209

    [20]

    Grneisen E 1912 Ann. Phys. 39 257

    [21]

    Choy C L, Wong S P, Young K 1984 Phys. Rev. B 29 1741

    [22]

    Pavlova L M, Shtern Yu I, Mironov R E 2011 High Temperature 49 369

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    Gibbons T G 1973 Phys. Rev. B 7 1410

  • [1]

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    [23]

    Gibbons T G 1973 Phys. Rev. B 7 1410

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-12
  • 修回日期:  2014-02-27
  • 刊出日期:  2014-06-05

拓扑绝缘体Bi2Te3的热膨胀系数研究

  • 1. 西南交通大学, 材料先进技术教育部重点实验室, 超导与新能源研究开发中心, 成都 610031;
  • 2. School of Materials Science and Engineering, University of New South Wales, Sydney 2052 NSW, Australia
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11104224,11004162,51271155)、高等学校博士学科点专项科研基金新教师类课题(批准号:20110184120029)和四川省科技计划项目(批准号:2011JY0031,2011JY0130)资助的课题.

摘要: 利用低温X射线衍射研究了Bi2Te3晶体的线热膨胀系数. 结果表明:拓扑绝缘体Bi2Te3晶体的线热膨胀系数||和表现为各向异性,并遵从不同的温度依赖关系. 反映a-a平面内的膨胀系数在较宽的温区内服从Debye关系,而反映垂直于a-a平面方向的膨胀系数||在100 K左右就开始出现与Debye模型在定性上的差别. 利用Debye模型并结合Bi2Te3晶体的面内和层间原子之间的键合特性对||和所表现出的不同温度依赖特性进行了解释.

English Abstract

参考文献 (23)

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