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磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)的扫描开尔文探针显微术研究
被引量：
1
1
作者
米烁
郭剑锋
+2 位作者
王欢
夏天龙
程志海
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期584-591,共8页
本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转...
本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转向二维薄膜,发现其层厚奇偶性特征与磁性拓扑性质密切相关。目前未有研究表明如何分辨二维极限下材料表面的解理面类型,阻碍了此材料薄膜体系中新奇现象的深入研究。本文利用扫描开尔文探针显微术(SKPM),研究了MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)体系解理面的表面电学性质,利用其表面电学性质分辨解理面类型,并进一步探究解理面在大气环境下的稳定性以及材料表面电势对磁性的影响。研究表明,BT层的表面电势高于MBT层,通过SKPM图可分辨MnBi_(2)Te_(4)中解理面类型。MnBi_(6)Te_(10)和MnBi_(8)Te_(13)中不同的BT层表面电势相等,其类型可结合SKPM像和AFM像进行分辨。此外,研究发现此体系材料在大气环境中长时间放置会导致BT层与MBT层的表面电势升高,同时BT层与MBT层间电势差减小。SKPM作为一种分辨解理面类型的手段为深入研究此体系薄层材料的磁性拓扑性质提供了帮助,也为研究其他范德华异质结构的表面电学性质提供了新方法和思路。
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关键词
磁性拓扑绝缘体
表面电势
原子力显微镜
扫描开尔文探针显微镜
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职称材料
手性超导体4Hb-TaS_(2)的开尔文探针力显微术研究
2
作者
张浩岩
郭剑锋
+2 位作者
米烁
李松洋
程志海
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期825-833,共9页
范德瓦尔斯材料是一类由数层相同或不同的共价键原子薄层通过层间微弱的范德华相互作用连接起来的新型薄层材料,其中由超导体1H-TaS_(2)和莫特绝缘体1T-TaS_(2)交替堆叠而成的4Hb-TaS_(2)因其独特的二维层状结构、优良的电子特性和特殊...
范德瓦尔斯材料是一类由数层相同或不同的共价键原子薄层通过层间微弱的范德华相互作用连接起来的新型薄层材料,其中由超导体1H-TaS_(2)和莫特绝缘体1T-TaS_(2)交替堆叠而成的4Hb-TaS_(2)因其独特的二维层状结构、优良的电子特性和特殊的层间电荷转移备受关注。目前关于如何调控这种特殊层间电荷转移的研究较少,使得4Hb-TaS_(2)的电学性质仍然有较大的研究空间。在文章中,以开尔文探针力显微术(KPFM)为表征手段,研究了4Hb-TaS_(2)的表面电势差,结合表面形貌信息可以实现对其表面解理层的分辨。通过高温退火实现了T-H转化,成功制备了4Hb-Ta1-xTixS_(2)(x=0.005),并在此基础上探究了不同元素掺杂对4Hb-TaS_(2)表面电学性质的影响。研究发现,通过掺杂不同元素,能够调控4Hb-TaS_(2)中层间电荷转移能力,影响其表面电势差的大小,Ti掺杂后4Hb-TaS_(2)的表面电势差明显增大,而Se掺杂后表面电势差减小。此外,研究发现4Hb-TaS_(2)除了T层、H层正常交替堆垛外,还存在部分堆垛层错的现象。实现层间电荷转移的可控调控对进一步探究4Hb-TaS_(2)的层间电荷转移具有一定的帮助,同时也对其他范德瓦尔斯材料的层间电荷转移和表面电学性质的研究提供了新启发。
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关键词
范德瓦尔斯材料
表面电势
开尔文探针力显微镜
电荷转移
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职称材料
题名
磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)的扫描开尔文探针显微术研究
被引量：
1
1
作者
米烁
郭剑锋
王欢
夏天龙
程志海
机构
中国人民大学物理学系北京市光电功能材料与器件重点实验室
出处
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期584-591,共8页
基金
国家自然科学基金项目(No.61674045)
中国科学院战略性先导科技专项(B类)项目(No.XDB3000)。
文摘
本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转向二维薄膜,发现其层厚奇偶性特征与磁性拓扑性质密切相关。目前未有研究表明如何分辨二维极限下材料表面的解理面类型,阻碍了此材料薄膜体系中新奇现象的深入研究。本文利用扫描开尔文探针显微术(SKPM),研究了MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)体系解理面的表面电学性质,利用其表面电学性质分辨解理面类型,并进一步探究解理面在大气环境下的稳定性以及材料表面电势对磁性的影响。研究表明,BT层的表面电势高于MBT层,通过SKPM图可分辨MnBi_(2)Te_(4)中解理面类型。MnBi_(6)Te_(10)和MnBi_(8)Te_(13)中不同的BT层表面电势相等,其类型可结合SKPM像和AFM像进行分辨。此外,研究发现此体系材料在大气环境中长时间放置会导致BT层与MBT层的表面电势升高,同时BT层与MBT层间电势差减小。SKPM作为一种分辨解理面类型的手段为深入研究此体系薄层材料的磁性拓扑性质提供了帮助,也为研究其他范德华异质结构的表面电学性质提供了新方法和思路。
关键词
磁性拓扑绝缘体
表面电势
原子力显微镜
扫描开尔文探针显微镜
Keywords
Magnetic topological insulator
Surface potential
Atomic force microscopy
Scanning Kelvin probe microscopy
分类号
TB30 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
手性超导体4Hb-TaS_(2)的开尔文探针力显微术研究
2
作者
张浩岩
郭剑锋
米烁
李松洋
程志海
机构
中国人民大学
物理学
系
中国人民大学
物理学
系
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期825-833,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61674045)
中国科学院战略性先导科技专项(B类)项目(XDB30000000)。
文摘
范德瓦尔斯材料是一类由数层相同或不同的共价键原子薄层通过层间微弱的范德华相互作用连接起来的新型薄层材料,其中由超导体1H-TaS_(2)和莫特绝缘体1T-TaS_(2)交替堆叠而成的4Hb-TaS_(2)因其独特的二维层状结构、优良的电子特性和特殊的层间电荷转移备受关注。目前关于如何调控这种特殊层间电荷转移的研究较少,使得4Hb-TaS_(2)的电学性质仍然有较大的研究空间。在文章中,以开尔文探针力显微术(KPFM)为表征手段,研究了4Hb-TaS_(2)的表面电势差,结合表面形貌信息可以实现对其表面解理层的分辨。通过高温退火实现了T-H转化,成功制备了4Hb-Ta1-xTixS_(2)(x=0.005),并在此基础上探究了不同元素掺杂对4Hb-TaS_(2)表面电学性质的影响。研究发现,通过掺杂不同元素,能够调控4Hb-TaS_(2)中层间电荷转移能力,影响其表面电势差的大小,Ti掺杂后4Hb-TaS_(2)的表面电势差明显增大,而Se掺杂后表面电势差减小。此外,研究发现4Hb-TaS_(2)除了T层、H层正常交替堆垛外,还存在部分堆垛层错的现象。实现层间电荷转移的可控调控对进一步探究4Hb-TaS_(2)的层间电荷转移具有一定的帮助,同时也对其他范德瓦尔斯材料的层间电荷转移和表面电学性质的研究提供了新启发。
关键词
范德瓦尔斯材料
表面电势
开尔文探针力显微镜
电荷转移
Keywords
Van der Waals material
Surface potential
Kelvin probe force microscope
Charge transfer
分类号
TB30 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)的扫描开尔文探针显微术研究
米烁
郭剑锋
王欢
夏天龙
程志海
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
2
手性超导体4Hb-TaS_(2)的开尔文探针力显微术研究
张浩岩
郭剑锋
米烁
李松洋
程志海
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
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