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Bi (110)薄膜在NbSe2衬底上的扫描隧道显微镜研究

刘建宇 孙昊桦 管丹丹 李耀义 王世勇 刘灿华 郑浩 贾金锋

Bi (110)薄膜在NbSe2衬底上的扫描隧道显微镜研究

刘建宇, 孙昊桦, 管丹丹, 李耀义, 王世勇, 刘灿华, 郑浩, 贾金锋
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  • 二维拓扑绝缘体因其特殊的能带结构带来的新奇物理性质,成为近年来凝聚态物理的研究热点.尤其是在引入超导电性之后,二维拓扑绝缘体中可能存在马约拉纳费米子(Majorana fermion),因此在量子计算方面具有重大应用前景.在Bi(111)薄膜被证实为二维拓扑绝缘体之后,Bi(110)薄膜引起了广泛关注,然而其拓扑性质还存在争议.本文利用分子束外延技术在室温低生长速率环境下成功制备出了高质量的单晶Bi(110)薄膜.通过扫描隧道显微镜测量发现,薄膜以约8个原子层厚度为分界,从双层生长转变为单层生长模式.结合隧道谱测量发现,在NbSe2衬底上生长的Bi(110) 薄膜因为近邻效应而具有明显的超导性质,但并未显示出拓扑边缘态的存在.此外,对薄膜中特殊的量子阱态现象也进行了讨论.
      通信作者: 贾金锋, jfjia@sjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2016YFA0301003,2016YFA0300403)、国家自然科学基金(批准号:11521404,11634009,U1632102,11504230,11674222,11574202,11674226,11574201,U1632272,11655002)和上海市科学技术委员会(批准号:16DZ2260200)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-18
  • 修回日期:  2018-05-31
  • 刊出日期:  2018-09-05

Bi (110)薄膜在NbSe2衬底上的扫描隧道显微镜研究

  • 1. 上海交通大学物理与天文学院, 人工结构及量子调控教育部重点实验室, 上海 200240;
  • 2. 人工微结构科学与技术协同创新中心, 南京 210093
  • 通信作者: 贾金锋, jfjia@sjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2016YFA0301003,2016YFA0300403)、国家自然科学基金(批准号:11521404,11634009,U1632102,11504230,11674222,11574202,11674226,11574201,U1632272,11655002)和上海市科学技术委员会(批准号:16DZ2260200)资助的课题.

摘要: 二维拓扑绝缘体因其特殊的能带结构带来的新奇物理性质,成为近年来凝聚态物理的研究热点.尤其是在引入超导电性之后,二维拓扑绝缘体中可能存在马约拉纳费米子(Majorana fermion),因此在量子计算方面具有重大应用前景.在Bi(111)薄膜被证实为二维拓扑绝缘体之后,Bi(110)薄膜引起了广泛关注,然而其拓扑性质还存在争议.本文利用分子束外延技术在室温低生长速率环境下成功制备出了高质量的单晶Bi(110)薄膜.通过扫描隧道显微镜测量发现,薄膜以约8个原子层厚度为分界,从双层生长转变为单层生长模式.结合隧道谱测量发现,在NbSe2衬底上生长的Bi(110) 薄膜因为近邻效应而具有明显的超导性质,但并未显示出拓扑边缘态的存在.此外,对薄膜中特殊的量子阱态现象也进行了讨论.

English Abstract

参考文献 (25)

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