磁摻雜拓撲絕緣體拓撲性質研究及新型拓撲材料的尋找

《磁摻雜拓撲絕緣體拓撲性質研究及新型拓撲材料的尋找》是2018年出版的圖書，作者是湯沛哲。

基本介紹

• 中文名：磁摻雜拓撲絕緣體拓撲性質研究及新型拓撲材料的尋找
• 作者：湯沛哲
• 出版時間：2018年11月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302491514
• 定價：99 元

內容簡介

拓撲絕緣體作為一種新奇的量子材料，因其奇異的量子性質和廣闊的套用前景，現已成為凝聚態物理學最重要的研究熱點之一。磁摻雜拓撲絕緣體，顧名思義，就是在拓撲絕緣體材料中摻入磁性元素，在體系本徵的拓撲特性中引入鐵磁序而形成的拓撲絕緣體。由於鐵磁序的引入，體系喪失了時間反演對稱性，使得磁摻雜拓撲絕緣體往往能夠表現出與常規拓撲絕緣體迥異的電子結構性質。深刻地理解這些特性的物理起源，不僅可以深化人們對於拓撲絕緣體的認知，也可為未來設計基於拓撲絕緣體的自旋電子學器件奠定基礎。

圖書目錄

第1章緒論.1

1.1引言.1

1.2拓撲絕緣體簡介3

1.3二維拓撲絕緣體4

1.3.1二維拓撲絕緣體——石墨烯.4

1.3.2二維拓撲絕緣體——HgTe量子阱7

1.3.3二維拓撲絕緣體——第二類半導體異質結.11

1.4三維拓撲絕緣體12

1.4.1強拓撲絕緣體.13

1.4.2弱拓撲絕緣體.22

1.5磁性摻雜的拓撲絕緣體23

1.5.1磁性摻雜的二維拓撲絕緣體.25

1.5.2磁性摻雜的Bi2Se3族材料薄膜27

1.6論文結構和主要內容.29

第2章理論方法.31

2.1引言.31

2.2絕熱近似32

2.3哈特里-福克近似.34

2.3.1哈特里方程.34

2.3.2福克近似35

2.4密度泛函理論.36

2.4.1Hohenberg-Kohn定理.36

2.4.2Kohn-Sham方程37

2.4.3交換關聯泛函.38

2.5最大局域化瓦尼爾函式40

第3章Cr摻雜的Bi2Se3薄膜的磁性質.45

3.1引言.45

3.2計算方法46

3.3MBE方法生長的Cr摻雜Bi2Se3薄膜46

3.3.1實驗發現與困境47

3.3.2理論模擬和物理圖像.51

3.4Cr沉積的Bi2Se3表面.56

3.4.1實驗發現57

3.4.2理論模擬和物理圖像.59

3.5本章小結62

第4章Cr摻雜的Bi2Te3和Sb2Te3薄膜的拓撲性質65

4.1引言.65

4.2實驗發現66

4.3計算方法68

4.4Cr摻雜4QLSb2Te3薄膜的電子結構和拓撲性質69

4.5自旋極化的雙折射.76

4.5.1自旋分辨的量子聚焦.79

4.5.2自旋分辨的量子幻影.80

4.6本章小結82

第5章Cr摻雜的Bi2(SexTe1.x)3薄膜的拓撲性質83

5.1引言.84

5.2實驗發現84

5.3計算方法88

5.4Cr摻雜Bi2(SexTe1.x)3的拓撲性質.88

5.4.1CryBi2.ySe3和CryBi2.yTe3的拓撲相變89

目錄XV

5.4.2Cr0.25Bi1.75(SexTe1.x)3的拓撲相變94

5.5有效理論與物理圖像.95

5.6本章小結.100

第6章弱拓撲絕緣體Bi2TeI.101

6.1引言101

6.2計算方法.102

6.3Bi2TeI的晶格結構.103

6.4Bi2TeI的電子結構性質104

6.5BiTeI-Bi2-BiTeI薄膜的電子結構性質108

6.6本章小結.110

第7章二維Ⅳ族元素單質及其衍生物的拓撲性質113

7.1引言113

7.2計算方法.114

7.3p-d雜化增大石墨烯的拓撲非平庸能隙116

7.4Ag(111)表面外延生長的矽烯的電子結構.119

7.5二維拓撲絕緣體——SnX(X=F,Cl,Br,I,OH)122

7.6二維拓撲絕緣體——啞鈴狀錫烯125

7.6.1電子結構和拓撲性質126

7.6.2h-BN的啞鈴狀錫烯.129

7.6.3InSb(111)-(2×2)表面的啞鈴狀錫烯.129

7.7本章小結.135

參考文獻137

致謝.157

在讀期間發表的學術論文與獲得的獎勵.159