Sb doping effect on transport behavior in the topological insulator Bi2Se3
Notice bibliographique
Résumé
Bismuth selenide (Bi2Se3) is a good topological insulator (TI) with its surface band Dirac point inside the bulk bandgap. However, Bi2Se3 films grown by molecular beam epitaxy (MBE) often require tuning of the Fermi level near the Dirac point for optimal proximity effect with magnetic or superconducting materials. In this study, we achieve the control of the Fermi level in MBE-grown Bi2Se3 thin films by antimony (Sb) doping and systematically investigate the transport properties of these Bi2−xSbxSe3 films with different doping concentrations. Excellent topological surface conduction is attained, and weak antilocalization is observed in all Sb-doped Bi2Se3 films. While the carrier mobility shows no dependence on the Sb concentrations, indicating that the phonon scattering dominates over the impurity scattering from Sb dopants, the coherence length varies significantly with the Sb doping level at low temperatures (< 30 K), highlighting the non-negligible electron–electron interactions in the low temperature regime. Furthermore, EuS/Bi2−xSbxSe3 heterostructures are fabricated to explore proximity-induced ferromagnetism in the TI surface states. However, the long-range magnetic order is not formed in the TI surface states under our growth conditions. Our results emphasize the critical role of interface quality for realizing exchange coupling. This work offers new insights into the interplay of disorder, decoherence, and scattering mechanisms in Sb-doped Bi2Se3 thin films, providing guidance for the future study of the proximity effect in heterostructures involving Sb-doped Bi2Se3.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».