Transport Studies of the Electrical, Magnetic and Thermoelectric properties of Topological Insulator Thin Films

این کتاب مطالعات حمل و نقل لایه های نازک عایق توپولوژیکی رشد یافته توسط اپیتاکسی پرتو مولکولی را ارائه می دهد. از طریق مهندسی ساختار نواری، عایق‌های توپولوژیکی ایده‌آل، آلیاژهای سه تایی (Bi1-xSbx)2Te3، با موفقیت ساخته می‌شوند که دارای حالت‌های سطح رسانای توده‌ای واقعاً عایق و قابل تنظیم هستند. اندازه‌گیری‌های حمل‌ونقل بیشتر روی این آلیاژهای سه‌تایی، گسستگی بین خواص مغناطیسی و ترموالکتریک را نشان می‌دهد. در عایق های توپولوژیکی دوپ شده مغناطیسی، اثر هال غیرعادی کوانتومی جذاب برای اولین بار به صورت تجربی مشاهده شد. علاوه بر این، انتقال فاز کوانتومی مغناطیسی مبتنی بر توپولوژی به طور سیستماتیک با تغییر قدرت جفت اسپین-اوربیتال کنترل شد. خوانندگان نه تنها از توصیف تکنیک اندازه گیری حمل و نقل بهره مند می شوند، بلکه از درک عایق های توپولوژیکی نیز الهام می گیرند.

This book presents the transport studies of topological insulator thin films grown by molecular beam epitaxy. Through band structure engineering, the ideal topological insulators, (Bi1−xSbx)2Te3 ternary alloys, are successfully fabricated, which possess truly insulating bulk and tunable conducting surface states. Further transport measurements on these ternary alloys reveal a disentanglement between the magnetoelectric and thermoelectric properties. In magnetically doped topological insulators, the fascinating quantum anomalous Hall effect was experimentally observed for the first time. Moreover, the topology-driven magnetic quantum phase transition was Systematically controlled by varying the strength of the spin-orbital coupling. Readers will not only benefit from the description of the technique of transport measurements, but will also be inspired by the understanding of topological insulators.