Energy bands splitting with interlayer broadening in Bi2Te3<Ni>

С.Ш. Кахраманов; Х.В. Оруджова; А.А. Бадалов; Н.А. Абдуллаєв

doi:10.15330/pcss.26.1.100-104

Автор(и)

С.Ш. Кахраманов Інститут фізики імені Г.М. Абдуллаєва Міністерства науки і освіти, Баку, Азербайджан
Х.В. Оруджова Інститут фізики імені Г.М. Абдуллаєва Міністерства науки і освіти, Баку, Азербайджан
А.А. Бадалов Інститут фізики імені Г.М. Абдуллаєва Міністерства науки і освіти, Баку, Азербайджан
Н.А. Абдуллаєв Інститут фізики імені Г.М. Абдуллаєва Міністерства науки і освіти, Баку, Азербайджан; Бакинський державний університет, Баку, Азербайджан

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.1.100-104

Ключові слова:

енергетичні зони, самоорганізація, коливання магнітоопору

Анотація

В результаті розробленої технології в процесі самоорганізації на площині Bi₂Te₃<Ni> (0001) утворюється впорядкований масив наноострівців. Проникаючі переважно в міжшаровий простір домішки створюють об’ємні періодичні надгратки, що складаються з масивів наноострівців між пакетами шарів, які в результаті розсуваються. Симетрія кристала Bi₂Te₃ забороняє змішування станів │s> і │d_z^ƞ> з │p_x> і│p_y>, та │d_z^ƞ > з іншими d-станами в точках високої симетрії зони Бріллюена, тоді як змішування всіх станів допускається в точках низької симетрії. У результаті, підвищення потенційного бар’єру за рахунок міжшарового розширення супроводжується зміщенням і розщепленням (∆E ~ 20 меВ) деяких зон та утворенням енергетичної щілини.

Посилання

S.Sh. Kahramanov. Self-intercalation in Bi2Te3. Inorganic Materials. 44(1), 13 (2008); https://doi.org/10.1134/S0020168508010032.

B.M. Goldsman, V.A. Kudinov. I.A. Smirnov. Poluprovodnikovye termojelektricheskie materialy na osnove Bi2Te3. Moscow: Nauka, 320 (1977). (in Russian).

G.L.Belenkii, E.Yu.Salaev, R.A.Suleimanov, N.A.Abdullayev and V.Ya. Shteinshraiber. The nature of negative linear expansion of layer crystals C, BN, GaS, GaSe, InSe. Solid State Commun, 53(11), 967-971 (1985). https://doi.org/10.1016/0038-1098(85)90470-3.

N.A. Abdullayev, R.A. Suleimanov, M.A. Aldzhanov, and L.N. Alieva. On the Role of Flexural Vibrations in Heat Transfer in Layered Crystals. Physics of the Solid State, 44(10), 1859–1863 (2002). https://doi.org/10.1134/1.1514773.

N.A. Abdullayev, S.Sh. Kahramanov, T.G. Kerimova, K.M. Mustafayeva, S.A. Nemov, Conductivity anisotropy in the doped Bi2Te3 single crystals. Semiconductors, 43(2), 145 (2009); https://doi.org/10.1134/S1063782609020043.

G.L. Belenkii, N.A. Abdullayev, V.N. Zverev, V.Ya. Shteinshraiber. Nature of the conductivity anisotropy and distinctive features in the localization of electrons in layered indium selenide. JETP LETTERS 47(10), 584-587 (1988). http://www.jetpletters.ru/ps/1097/article_16573.pdf.

A. Kundu, A. Zazunov, A.L. Yeyati, T. Martin, R. Egger. Energy spectrum and broken spin-surface locking in topological insulator quantum dots. Phys. Rev. B, 83(12), 125429 (2011); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.83.125429.

T.V. Menshchikova, S.V. Eremeev, E.V. Chulkov. On the origin of two-dimensional electron gas states at the surface of topological insulators. JETP Letters, 94(2), 106 (2011); https://doi.org/10.1134/S0021364011140104.

M.S. Dresselhaus, G. Chen, M.Y. Tang, R.G. Yang, H. Lee, D.Z. Wang, Z.F. Ren, J.P. Fleurial, P. Gogna. New Directions for Low-Dimensional Thermoelectric Materials. Advanced Materials, 19(8), 1043 (2007); https://doi.org/10.1002/adma.200600527.

J.P. Heremans. Low-Dimensional Thermoelectricity. Acta Physica Polonica A, 108(4), 609 (2005); https://doi.org/10.12693/APhysPolA.108.609.

A.A. Balandin, O.L. Lazarenkova. Mechanism for thermoelectric figure-of-merit enhancement in regimented quantum dot superlattices. Applied Physics Letters, 82(3), 415 (2003); https://doi.org/10.1063/1.1539905.

E.V. Oleshko, V.N. Korolyshin, Quasirelativistic band structure of bismuth telluride. Sov. Phys. Solid State, 27 (9), 1723 (1985).

E.V. Oleshko, V.N. Korolyshin. Ukrainian Phys. J., 31(6), 919 (1986).

E.V. Oleshko, E.I. Veliyulin, V.N. Kozyrenko, S.Sh. Kahramanov. Characteristics of changes in the electron structure of bismuth telluride due to self-intercalation with copper. Sov.Phys. Semicond., 25(6), 647 (1991).

V.V. Sologub, A.D. Goletskaya, R.V. Parfen’ev, Some peculiarities of the Bi2Te3 valence band. Sov. Phys. Solid State, 14 (1972) 783.

V.A. Kul’bachinskii, A.Yu. Kaminskii, N. Miyajima, M. Sasaki, H. Negishi, M. Inoue, H. Kadomatsu. Quantum Hall effect in the bulk semiconductors bismuth and antimony tellurides: Proof of the existence of a current-carrier reservoir. Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, 70(11), 767 (1999); https://doi.org/10.1134/1.568260.

Dong-Xia Qu, Y.S. Hor, Jun Xiong , R.J. Cava, N.P. Ong. Quantum oscillations and hall anomaly of surface states in the topological insulator Bi2Te3. Science, 329 (5993), 821 (2010); https://doi.org/10.1126/science.1189792.

S.Sh. Gahramanov, Y.A. Abdullayev, H.V. Orujova, A.A. Badalov, N.A. Abdullayev. Low Dissipative State of Bi2Se3 and Bi2Te3 Surfaces. J. Surf. Investig. 18, 573–578 (2024). https://doi.org/10.1134/S1027451024700125.

M.M. Otrokov, I.I. Klimovskikh, H. Bentmann, N.A. Abdullayev et al. Prediction and observation of an antiferromagnetic topological insulator. Nature 576, 416–422 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1840-9.