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掺Mn拓扑绝缘体Bi_2Se_3薄膜的制备及其电磁特性研究被引量：1: 2018年; 文章利用分子束外延(molecular beam epitaxy,MBE)法在蓝宝石衬底上制备拓扑绝缘体Bi_2Se_3和掺杂Mn的拓扑绝缘体Bi_2Se_3的异质结薄膜。利用反射高能电子衍射仪(reflection high-energy electron diffraction,RHEED)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)对不同条件制备的样品晶相进行分析,获得最优的制备参数,主要包括衬底温度为390℃、Bi和Se的流量比为1∶10以及Mn流量对应的温度为590℃;利用综合物性测量系统(physical property measurement system,PPMS)测量了样品的温度电阻、磁电阻和霍尔电阻。测量结果表明,与纯Bi_2Se_3薄膜相比,Bi_2Se_3和掺杂Mn的Bi_2Se_3构成的异质结薄膜的电阻随温度的升高表现出金属性-绝缘性的转变和更强的磁阻特性,而且由于异质层间的近邻效应导致异质薄膜表现出p型导电特性。; 杜洪洋徐伟宋玲玲仇怀利李中军黄荣俊; 关键词：BI 霍尔电阻磁电阻

衬底温度对Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜生长影响的研究被引量：1: 2017年; 文章利用分子束外延方法在蓝宝石衬底上制备Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜,研究衬底温度对薄膜生长质量的影响。首先对370、380、390、400℃衬底温度下生长的Bi_2Se_3薄膜样品,利用反射高能电子衍射仪(reflection high-energy electron diffraction,RHEED)、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)进行表面形貌的表征;利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和X射线能谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)对样品的晶相和化学组分进行分析筛样。结果表明,衬底温度为390℃时制备的Bi_2Se_3薄膜表面平整、成分接近理想配比、结晶质量较好。最后利用综合物性测量系统测量了最佳衬底温度制备的样品的电学性质,表明样品为n型拓扑绝缘体薄膜。; 王军王安健杜洪洋徐伟宋玲玲仇怀利李中军; 关键词：拓扑绝缘体分子束外延

Sb_2Te_3拓扑绝缘体薄膜的MBE制备研究被引量：2: 2016年; 文章以高纯Sb和Te为锑源和碲源,使用分子束外延(molecular beam epitaxy,MBE)设备,在超高真空条件下外延生长拓扑绝缘体薄膜。通过XRD(X-ray diffraction)、SEM(scanning electron microscope)等检测手段对薄膜样品进行物像和表面分析,研究了不同衬底温度、束流大小和束流比、生长时间等因素对薄膜质量的影响。; 张涛仇怀利王军杜洪洋徐伟李中军; 关键词：超高真空分子束外延拓扑绝缘体

少层Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜电子结构和光学性质理论研究: 2018年; 文章采用密度泛函理论方法,研究少层Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜的电子结构和光学性质随薄膜厚度的变化。能带结构和态密度分析发现,当薄膜厚度从5QL(quintuple layer)逐步变化到1QL时,其费米能级附近的电子态仍然保持线性色散关系;特别是当薄膜厚度减小到2QL和1QL时,由于量子限域效应,体电子态和表面电子态的能隙都明显增大,导致体电子态和表面电子态发生分离,这种分离有利于制备基于1QL和2QL的Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜的自旋电子器件。光吸收系数的计算发现,厚度为5QL、4QL、3QL的薄膜在红外区有1个吸收主峰,吸收边远超出了红外区;当厚度减小到2QL和1QL时,吸收边发生明显蓝移,红外区的吸收峰蓝移且强度明显减小,这表明3QL以上的Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜更适合制备红外光探测器件。; 李中军王安健赵伟王健越陈实李国祥仇怀利; 关键词：拓扑绝缘体量子限域效应光吸收谱

单层Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜电子结构与光学性质的理论研究: 2018年; 文章利用第一性原理计算研究了厚度为1QL(quintuple layer)的Bi_2Se_3单层薄膜的成键特点、电子结构和光学性质。电荷密度差分分析表明,1QL薄膜内Bi与Se原子层间除表现为强度不同的共价键成分外,还有电荷转移引起的弱的离子键成分。光学性质计算表明,薄膜的光学性质表现出不同于体相的特征。介电函数虚部在低能区和高能区分别出现2个多峰结构,而且相对于体相,2个多峰结构分别发生明显的蓝移和红移现象。低能区的蓝移与近期的实验结果是一致的,而高能区的红移是首次预测的。结合电子结构计算,把蓝移和红移归因于表面电子态之间以及表面与体电子态之间耦合作用所致。此外,相对于体相,在介电函数实部和电子能量损失谱中也观察到峰位移动,而且反射系数的多峰结构的能量分布范围比较广,表明薄膜具有较低的光学透明度。; 陈实李国祥宋玲玲仇怀利李中军; 关键词：拓扑绝缘体电子结构光学性质蓝移

声子振动对硒硫化钼/碲硒化钨异质双层电子结构影响的理论研究被引量：1: 2022年; 文章以硒硫化钼/碲硒化钨异质双层结构为研究对象,采用基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)的第一性原理计算方法,研究界面堆叠形式对体系电子结构的影响。结果表明:4种不同堆叠构型均表现出Ⅱ型能带对齐关系,但具有不同的层间带隙;计算能量最稳定的Te-Se构型的振动结构,发现平面和垂直声子模式的振动分布均表现出高度的空间局域特性;进一步研究频率为425、339、225、204 cm的声子模式对Te-Se构型电子结构的影响,表明激发垂直声子振动能引起界面距离、层内带隙及跃迁偶极矩的显著变化,而且该变化与电子态和声子振动的空间局域性密切相关。研究结果深化了声子振动对过渡金属硫族化合物异质层电子结构影响的认识,为利用声子调控光催化性能提供了理论支撑。; 赵红连李璐张逸潇张栋唐琼李中军

拓扑绝缘体Bi2Se3光电性能研究被引量：1: 2019年; 文章基于分子束外延法(molecular beam epitaxy,MBE)制备高质量的硒化铋(Bi 2Se 3)薄膜,运用反射式高能电子衍射仪(reflection high-energy electron diffraction,RHEED)表征样品的生长质量。在Bi 2Se 3和Ge上将蒸镀铟(In)电极和银(Ag)电极分开,并将其制成肖特基结光电探测器,据此测量了样品在不同波长激光和不同温度下的光响应特性及低温对样品的影响,并通过计算样品的响应度、开关比、探测率等参数分析了拓扑绝缘体在光电探测方面的应用前景。; 周勇仇怀利王朝东徐伟陈实李中军; 关键词：拓扑绝缘体锗分子束外延光响应

TiO2/Bi2Se3复合材料的制备及光电化学性能被引量：1: 2020年; 以二氧化钛(TiO2)为衬底,利用分子束外延(MBE)法制备了高质量的拓扑绝缘体硒化铋(Bi2Se3)薄膜。实验中,Bi与Se的流量比控制在1∶10左右,制得的薄膜厚度约为50 nm。利用反射高能电子衍射仪,对在TiO2(001)衬底上生长的Bi2Se3薄膜样品表面进行原位表征,可以看到清晰明亮的衍射条纹。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外分光光度计和电化学工作站等测试手段对TiO2/Bi2Se3的晶体结构、表面形貌、光学和光电化学性质进行表征。结果表明,经Bi2Se3改性后的TiO2薄膜,在可见-红外区仍有较强的吸收峰,与纯TiO2薄膜相比,大大提高了其对太阳光的吸收利用率。在Bi2Se3和TiO2上分别蒸镀铟电极和金电极,将其制成光伏型光电探测器,并测试了样品在不同波长激光下的光响应特性及高频响应速度。; 王超帅仇怀利李思寒张栋沈周阳李中军; 关键词：拓扑绝缘体光响应

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李中军

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