利用角分辨光电子能谱研究二维和准二维体系的能带结构,并从能带结构出发,发现和解释新奇的量子现象是本项目的主要研究方向。本项目着重研究了三种特殊量子体系具有拓扑序的三维拓扑绝缘体、三角晶格超导体NaxCoO2和铁基超导体(Ba/K)(Fe/Co)2As2。通过角分辨光电子能谱对三种体系的能带结构进行了详细研究,结合表面碱金属掺杂,探测费米能级以上的空态信息。取得了一些很有意思的实验结果。首先,通过能带结构测量和分析,发现了具有最典型自旋劈裂狄拉克圆锥的Bi2Se3。和第一种的三维拓扑绝缘体Bi1-xSbx合金不同,Bi2Se3能够看到完整的狄拉克圆锥结构。Bi2Se3成为研究拓扑绝缘体最经典的体系。其次,在NaxCoO2上沉积碱金属,实现了表面电子掺杂,确认了实验观察到的能带不是表面态而是真正的自旋劈裂的体态,直接从电子结构上证实高掺杂区域相分离的存在。最后对电子掺杂和空穴掺杂的(Ba/K)(Fe/Co)2As2体系进行了系统研究,确定了各自的费米面形状,发现在M点处有很强的能带重整化。除了重整化以外,能带的总体特征和第一性原理计算非常接近。
英文主题词ARPES;Topological Insulator;Superconductor;Band Structures