磁掺杂拓扑绝缘体拓扑性质研究及新型拓扑材料的寻找【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 拓扑绝缘体简介3

1.3 二维拓扑绝缘体4

1.3.1 二维拓扑绝缘体——石墨烯4

1.3.2 二维拓扑绝缘体——HgTe量子阱7

1.3.3 二维拓扑绝缘体——第二类半导体异质结11

1.4 三维拓扑绝缘体12

1.4.1 强拓扑绝缘体13

1.4.2 弱拓扑绝缘体22

1.5 磁性掺杂的拓扑绝缘体23

1.5.1 磁性掺杂的二维拓扑绝缘体25

1.5.2 磁性掺杂的Bi2Se3族材料薄膜27

1.6 论文结构和主要内容29

第2章 理论方法31

2.1 引言31

2.2 绝热近似32

2.3 哈特里-福克近似34

2.3.1 哈特里方程34

2.3.2 福克近似35

2.4 密度泛函理论36

2.4.1 Hohenberg-Kohn定理36

2.4.2 Kohn-Sham方程37

2.4.3 交换关联泛函38

2.5 最大局域化瓦尼尔函数40

第3章 Cr掺杂的Bi2Se3薄膜的磁性质45

3.1 引言45

3.2 计算方法46

3.3 MBE方法生长的Cr掺杂Bi2Se3薄膜46

3.3.1 实验发现与困境47

3.3.2 理论模拟和物理图像51

3.4 Cr沉积的Bi2Se3表面56

3.4.1 实验发现57

3.4.2 理论模拟和物理图像59

3.5 本章小结62

第4章 Cr掺杂的Bi2Te3和Sb2Te3薄膜的拓扑性质65

4.1 引言65

4.2 实验发现66

4.3 计算方法68

4.4 Cr掺杂4QLSb2Te3薄膜的电子结构和拓扑性质69

4.5 自旋极化的双折射76

4.5.1 自旋分辨的量子聚焦79

4.5.2 自旋分辨的量子幻影80

4.6 本章小结82

第5章 Cr掺杂的Bi2（SexTe1-x）3薄膜的拓扑性质83

5.1 引言84

5.2 实验发现84

5.3 计算方法88

5.4 Cr掺杂Bi2（SexTe1-x）3的拓扑性质88

5.4.1 CryBi2-ySe3和CryBi2-yTe3的拓扑相变89

5.4.2 Cr0.25Bi1.75（SexTe1-x）3的拓扑相变94

5.5 有效理论与物理图像95

5.6 本章小结100

第6章 弱拓扑绝缘体Bi2TeI101

6.1 引言101

6.2 计算方法102

6.3 Bi2TeI的晶格结构103

6.4 Bi2TeI的电子结构性质104

6.5 BiTeI-Bi2-BiTeI薄膜的电子结构性质108

6.6 本章小结110

第7章 二维Ⅳ族元素单质及其衍生物的拓扑性质113

7.1 引言113

7.2 计算方法114

7.3 p-d杂化增大石墨烯的拓扑非平庸能隙116

7.4 Ag（111）表面外延生长的硅烯的电子结构119

7.5 二维拓扑绝缘体——SnX（X＝F，Cl，Br，I，OH）122

7.6 二维拓扑绝缘体——哑铃状锡烯125

7.6.1 电子结构和拓扑性质126

7.6.2 h-BN的哑铃状锡烯129

7.6.3 InSb（111）-（2×2）表面的哑铃状锡烯129

7.7 本章小结135

参考文献137

致谢157

在读期间发表的学术论文与获得的奖励159