Введение
Обзор Литературы
1.1 Введение 11
1.2 2D топологические изоляторы
1.2.1 Квантовый эффекта Холла 13
1.2.2 Число Черна 16
1.2.3 Квантовый спиновый эффект холла 19
1.2.4 Z2 топологический инвариант в 2D системах 20
1.2.5 Реальные системы 2D ТИ 23
1.3 3D топологические изоляторы 23
1.3.1 «Сильные» и «слабые» 3D ТИ 23
1.3.2 Экспериментальная реализация «сильных» 3D ТИ
1.4 Применение ТИ 30
1.5 Выводы и перспективы 31
2 Рост монокристаллов халькогенидов висмута и методика эксперимента 32
2.1 Цели и задачи 32
2.2 Рост монокристаллов халькогенидов висмута
2.2.1 Особенности выращивания монокристаллов халькогенидов висмута 33
2.2.2 Описание установки для выращивания кристаллов
2.2.3 Составы исходных компонентов 35
2.2.4 Температурно-временной режим роста кристаллов 36
2.3 Структура, морфология, состав и некоторые транспортные характеристики полученных монокристаллов 37
2.3.1 Морфология и состав 37
2.3.2 Исследование поверхности образцов и деградация при длительном хранении на воздухе 39
2.3.3 Рентгеноструктурный анализ 40
2.3.4 Удельное сопротивление и эффект Холла монокристаллов Bi2Te3 и Bi2Te3Snx 42
2.3.5 Удельное сопротивление и эффект Холла монокристаллов Bi2Se3, Bi2-xSe3Cux и Bi2Se3Cux 45
2.4 Экспериментальные методики 48
2.4.1 Схема измерения и экспериментальная установка для характериза-ции монокристаллов 48
2.4.2 Методика магнитотранспортных измерений в сильных магнитных полях и низких температурах 52
2.4.3 Особенности работы с образцами 55
2.5 Выводы к главе 2 58
3 Квантовые осцилляции сопротивления в монокристаллах халькогенидов висмута 60
3.1 Цели и задачи 60
3.2 Образцы и детали эксперимента 62
3.3 Квантовые осцилляции в Bi2-xSe3Cux 63
3.4 Квантовые осцилляции в Bi2Te3Snx 70
3.5 Выводы к главе
Квантовые осцилляции сопротивления в сильных магнитных полях в квазидвумерных слоях массивных монокристаллов Bi2Se3Cux 73
4.1 Цели и задачи 73
4.2 Образцы и детали эксперимента 74
4.3 2D и 3D характер квантовых осцилляций 76
4.4 2D-осцилляции ШдГ и «объёмный» квантовый эффект Холла 82
4.5 Определение кинетических параметров 2D системы 86
4.6 Выводы к главе 4 91
5 Фаза Берри в монокристаллах Bi2Se3Cux 92
5.1 Цели и задачи 92
5.2 Особенности построения веерных диаграмм уровней Ландау 94
5.3 Веерные диаграммы уровней Ландау 96
5.4 Определение фазы Берри из угловой зависимости магнетосопротивления 100
5.5 Выводы к главе 5 102
6 Сверхпроводящие свойства селенида висмута, легированного Cu 103
6.1 Цели и задачи 103
6.2 Образцы и детали эксперимента 104
6.3 Угловая зависимость верхнего критического поля Hc2 в монокристаллах Bi2Se3Cux 106
6.4 Выводы к главе 6 109
Заключение 110
Список публикаций автора
