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超高压下半导体资料可变身拓扑绝缘体
2021-09-22 01:42:44 | 作者:乐竞电竞

  据物理学家组织网12月13日(北京时间)报导,一个由我国吉林大学、美国华盛顿卡内基研讨所等单位研讨人员组成的世界小组协作,通过对一种半导体施加压力,将其改动成了“拓扑绝缘体”(TI)。这是初次用压力逐步“调理”一种资料,让它变成了拓扑绝缘状况,也为先进电子学应用领域寻觅TI资料拓荒了新途径。相关论文在线发表于《物理谈论快报》上。

  拓扑绝缘体内部绝缘而外表或边际能导电,具有共同的电学性质。现在,研讨人员能通过掺杂(参加少数其他元素)或“栽培”(在基质上成长一个样本,基质是通过挑选的,以引进结构系,样本在成长过程中会有细微结构改动)的办法引发拓扑绝缘态,这两种办法都能改动电子行为,使一种资料体现得像TI资料,但它们还有其他问题。掺杂往往会带来缺陷,使资料性质不均一;基质诱导结构系发生的TI资料不能接连调理,也无法可控地研讨资料是怎样从一般绝缘体改动为拓扑绝缘体的。

  用压力避免了这些缺陷。该试验在布鲁克海文国家试验室的国家同步加速器光源(NSLS)上进行,研讨中所用的半导体是一种铋、碲和碘的化合物(BiTeI)。研讨人员给一个BiTeI样本施加了10GPa(大致相当于10万倍大气压)的压力,并用NSLS的X-射线衍射和红外光谱两种光束技能盯梢调查其内部结构和电子的改变。剖析显现,BiTeI在压力规模2GPa到8GPa时变成了拓扑绝缘体。



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