|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Твёрдые растворы со свойствами топологических изоляторовдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Тамм М.Е., Яшина Л.В.
- Автор: Владимирова Надежда Владиморовна
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2018
- Аннотация: Одним из перспективных классов веществ, проявляющих новые необычные свойства, являются топологические изоляторы. Отличительной особенностью данных материалов является то, что они, будучи изоляторами в объеме, обладают бесщелевыми состояниями на поверхности (или границе с обычным изолятором), благодаря которым возможно протекание спин-поляризованного тока практически без потерь энергии. Среди возможных объектов исследования твердые растворы со структурой тетрадимита интересны потому, что для них реализуется плавное изменение структурных свойств, электронного строения, в частности, ширины запрещенной зоны, а также силы спин-орбитального взаимодействия. При этом свойства, связанные с топологическими поверхностными состояниями, например, поверхностная проводимость, как ожидается из теории, будут меняться скачкообразно. Так что целью работы является определение условий синтеза твердых растворов Sb2Te3 – Bi2Te3; Bi2Te3 – Bi2Se3; Sb2Te3 – Bi2Se3 со структурой тетрадимита с заданными электронными свойствами. Под электронными свойствами понимается ширина запрещенной зоны, положение уровня Ферми, концентрация и тип носителей тока, положение точки Дирака. Наиболее предпочтительно такое состояние, когда точка Дирака и уровень Ферми находятся в запрещённой зоне и не совпадают в пространстве. В результате были получены кристаллы м. Бриджмена-Стокбаргера в тройной взаимной системе Bi2Se3 – Sb2Te3 Bi2Te3 – Sb2Se3. Методом ФЭС УР показано, что кристаллы твердых растворов в системе Bi2Te3 – Sb2Te3 обладают свойствами ТИ, причем при изменении состава (мольного содержания металла) положение точка Дирака линейно меняется относительно потолка валентной зоны и положения уровня Ферми. Методом РДА определен параметр решетки на границах области гомогенности Bi2Te3 и Sb2Te3. Показано, что в системах Bi2Te3 – Sb2Te3 и Bi2Te3 – Bi2Se3 изменение параметра a подчиняется закону Вегарда и доказано статистическое распределение металлов в кристаллической решетке твердых растворов Bi2Te3 – Sb2Te3. В системе Bi2Te3 – Bi2Se3 не обнаружено расслаивания и появления сверхструктурных линий для образцов, отожженных при температуре 500 °С. Были определены условия роста методом ХТР монокристаллов твердых растворов (Bi1-хSbх)2Te3. Наименьшей концентрацией носителей заряда в тройной взаимной системе обладает кристалл из квазибинарного разреза Bi2Se3 – Sb2Te3 состава (Bi0,525Sb0,475)2(Se0,554Te0,456)3 (≈1018 см-3).
- Добавил в систему: Яшина Лада Валерьевна