分子束外延生长n型BaBiO3拓扑绝缘体的原位角分辨光电子能谱研究

项目名称： 分子束外延生长n型BaBiO3拓扑绝缘体的原位角分辨光电子能谱研究

项目编号： No.11404360

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘吉山

作者单位： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

项目金额： 27万元

中文摘要： 拓扑绝缘体是一种具有新奇量子特性的全新的物质形态，在自旋电子学和量子计算等方面有着潜在应用前景。但较小的体能隙和化学性质不稳定等不足是目前发现的拓扑绝缘体实现实际应用的主要障碍，因此寻找具有比较大体能隙且化学性质稳定的新型拓扑绝缘体成为了当前研究的重点。理论计算预言，电子掺杂的BaBiO3材料在自旋轨道耦合作用下Bi 6s和6p能带会发生反转从而可转变为拓扑绝缘体，并且其体能隙预测高达0.7eV，因此从实验上证实其拓扑绝缘性具有非常重要的意义。但传统ARPES技术对此种具有钙钛矿结构的材料无法进行有效表征，从而无法证实其拓扑绝缘性。本项目拟采用MBE/ARPES集成系统，在MBE系统制备高质量电子掺杂的BaBiO3薄膜基础上，利用ARPES原位测量其能带结构、可能的能带反转点以及表面狄拉克点位置之间的相互关系等新奇物理现象，以从实验上证实n型BaBiO3薄膜的拓扑绝缘体性质。

中文关键词： 拓扑绝缘体；分子束外延；氧化物；电子结构；

英文摘要： Topological Insulator are a new class of quantum materials that are characterized by robust topological surface states inside the bulk insulating gap, which hold great potential application in spintronics and quantum computing. One major obstacle is the r

英文关键词： Topological Insulator；molecular beam epitaxy；oxide thin film；electronic structure；