Low-dimensional electronic magneto-transport in epitaxial ultra-thin Bi and Bi-Sb alloy films: impurities, structure, confinement and disorder.
外延超薄 Bi 和 Bi-Sb 合金薄膜中的低维电子磁输运:杂质、结构、限制和无序。
基本信息
- 批准号:254443332
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2014
- 资助国家:德国
- 起止时间:2013-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Our knowledge of electronic transport along spin-polarized states at surfaces and interfaces and its coupling with their structure and with defects on the atomic scale is still surprisingly incomplete. Therefore, the scattering properties of impurities with various magnetic moments in surface magneto-transport will be investigated in this project on ultrathin crystalline and epitaxially grown Bi-films, and on Bi-Sb alloys, which exhibit strong electron correlation with strong spin polarization due to the Rashba effect. Since Bi-Sb alloys switch in a certain range of concentrations into the regime of topological insulators, we will be able to compare surface conductance properties of trivial and topologically protected surfaces. Carrying out magneto-transport measurements in magnetic fields up to 4 T and in the temperature range between 5 and 300 K, coupled with Low Energy Electron Diffraction (LEED), we aim at the quantification of impurity-induced modifications of surface conductance. Thus we want to clarify the interdependence of, e.g., local magnetic moments of impurities, local symmetry of adsorption sites, charge transfer, and modifications of band structure, just to name a few relevant interconnections. We will extend the studies to test these concepts for topological insulator surfaces in BiSb alloys. In particular we will study robustness of surface state conductance. Finally we want to study the scattering properties of one-dimensional edge states by growth of stepped films with various surface orientations (Bi(111), (110) and (221)).
我们关于表面和界面上的自旋极化态的电子输运及其与其结构和原子尺度上的缺陷的耦合的知识仍然令人惊讶地不完整。因此,本项目将研究表面磁输运中不同磁矩的杂质在超薄晶体和外延生长的Bi膜以及由于Rashba效应而表现出强电子关联和强自旋极化的BiSb合金上的散射特性。由于BiSb合金在一定浓度范围内切换到拓扑绝缘体的区域,我们将能够比较平凡表面和拓扑保护表面的表面电导性质。在5K到300K的温度范围内,在高达4T的磁场中进行磁输运测量,结合低能电子衍射(LEED),我们的目标是量化杂质对表面电导的影响。因此,我们想要阐明,例如,杂质的局域磁矩、吸附位置的局域对称性、电荷转移和能带结构的改变之间的相互依赖,仅举几个相关的互连。我们将扩大研究范围,以检验BiSb合金中拓扑绝缘体表面的这些概念。特别是,我们将研究表面态电导的稳健性。最后,我们想要研究不同表面取向的阶梯膜(Bi(111),(110)和(221))生长的一维边态的散射特性。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Controlling conductivity by quantum well states in ultrathin Bi(111) films
- DOI:10.1103/physrevb.97.045403
- 发表时间:2018-01
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:P. Kröger;D. Abdelbarey;M. Siemens;D. Lükermann;S. Sologub;H. Pfnür;C. Tegenkamp
- 通讯作者:P. Kröger;D. Abdelbarey;M. Siemens;D. Lükermann;S. Sologub;H. Pfnür;C. Tegenkamp
Growth of epitaxial Bi-films on vicinal Si(111)
- DOI:10.1016/j.susc.2013.10.024
- 发表时间:2014-03
- 期刊:
- 影响因子:1.9
- 作者:D. Lükermann;S. Banyoudeh;C. Brand;S. Sologub;H. Pfnür;C. Tegenkamp
- 通讯作者:D. Lükermann;S. Banyoudeh;C. Brand;S. Sologub;H. Pfnür;C. Tegenkamp
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