在Sn-doped PbTe拓晶体绝缘体中的dHvA效应

科学领域:

• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 拓学材料 拓学材料

背景情况:

• 拓晶体绝缘体 (TCI) 具有独特的电子特性,由晶体对称性保护.
• 了解TCI中的费米表面拓和量子现象对于其技术应用至关重要.

研究的目的:

• 合成和描述Sn-doped PbTe (Sn$_{x}$Pb$_{1-x}$Te),以研究其拓相位过渡.
• 用高场扭矩磁力测量来探索量子振荡和费米表面特性.
• 通过贝里相分析来确定材料的拓性质.

主要方法:

• 合成具有不同Sn含量 (x=0,0.2,0.4) 的Sn_{x}$Pb_{1-x}$Te.
• 电传输和磁传输测量,包括电阻和磁阻.
• 高场 (高达35 T) 扭矩磁力测量用于观察de Haas-van Alphen (dHvA) 振荡.
• 使用Lifshitz-Kosevich理论和兰道水平风扇图分析dHvA振荡.

主要成果:

• 在x$_{c}$=0.35.3的临界兴奋剂下观察到拓相过渡.
• 对PbTe (x=0) 测量了高达4500%的正磁电阻.
• 对于x=0.2和x=0.4检测到明显的dHvA振荡,主要频率分别为90T和51T.
• 不为零的贝里相值证实了两种合样本的非微不足道的拓特征.

结论:

• 化的PbTe表现出可调节的拓相位过渡.
• 扭矩磁力计在探测TCI的费米表面拓学方面是有效的.
• 这项研究为这些材料的量子振荡行为和拓性质提供了关键的见解.