Sb2Te3體系拓撲絕緣體的制備與性能研究.pdf

1、三維拓撲絕緣體作為一種具有特殊表面態(tài)的新型量子物質態(tài)，成為近年物理學及材料學領域研究的前沿學科。拓撲絕緣體材料內部是絕緣體，表面存在著無能隙的、受時間反演對稱性保護的金屬態(tài)。這種表面態(tài)是由體電子態(tài)的拓撲性質決定，受時間反演對稱保護，不易受到體系中缺陷和雜質的影響。因此，電子就能有序的通過在拓撲絕緣體的通道，彼此之間就沒有碰撞，也沒有能量耗散。因而有望解決半導體器件面臨的瓶頸。因此，無論是在基礎研究還是在量子計算機、熱電效應和自旋電子器件

2、領域都具有獨特的應用價值。
　　在本課題研究中，我們以Bi、Se、 Sb、Te各物質為源材料，利用分子束外延技術在藍寶石襯底上外延生長出高質量的拓撲絕緣體材料，并通過X射線衍射、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡等儀器對所生長的薄膜材料的表面形貌和性能進行研究。論文取得了如下的成果:利用分子束外延(MBE)的方法，將拓撲絕緣體Sb2Te3生長在藍寶石(Al2O3)襯底上，成功建立了拓撲絕緣體單晶結構。利用掃描電鏡，在藍寶石襯底上，