CC BY
0Изучение транспортных свойств потенциального топологического изолятора
SrSmAs2
А.А.Лычагина,1 В.А. Власенко2
1Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), 141701, Долгопрудный, Институтский переулок, д.9
2Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН, 119991 ГСП-1 Москва, Ленинский
проспект, д.53
SrSn2As2 является гексагональным слоистым материалом, состоящим из слоев Sn-As-Sr-Sn-As, связанных силой Ван-дер-Ваальса и образующих точечную группу типа R3m. Согласно теоретическим предсказаниям, данный материал может быть топологическим изолятором. [1] Полученные экспериментальные данные в работе [2] на ARPES совместно с расчётом зонной структуры позволили авторам сделать вывод, что SrSn2As2 может быть материалом с топологическими свойствами. Учитывая, что в данном структурном семействе существуют как сверхпроводящие соединения (NaSn2As2), так и магнитное (EuSn2As2) можно предположить, что данное семейство представляет собой удобную площадку для исследования топологической сверхпроводимости с майорановскими связанными состояниями.
Измерения транспортных электронных свойств проводились на установке PPMS-9. Использовалась стандартная четырехконтактная схема измерения, позволяющая исключить из результатов сопротивление самих контактов и контактную разность потенциалов. Для работы отбирались монокристаллы с минимальными дефектами поверхности (т.е. без царапин и сколов). Далее образцы фиксировались на столике с 4 контактными площадками. Соединение контактов с образцом осуществлялось при помощи тонкой золотой проволоки и серебряной пасты.
На температурной зависимости сопротивления монокристалла SrSn2As2 наблюдается полупроводниковый ход кривой при высокой температуре порядка 190 K, что можно интерпретировать как постепенное уменьшение числа объемных носителей. При температуре ниже 190 K характер температурной зависимости указывает на признаки металлической проводимости, далее сопротивление монокристалла остается почти постоянным для температуры ниже 10 K. Аналогичное поведение при низких температурах наблюдалось и во многих других тонких пленках и наноструктурах топологических изоляторов. [3] В то же время сопротивление значительно меньше, чем в Bi2Se3, что свидетельствует в пользу не топологической природы данного материала.
Литература
[1] Q. Gibson. [et al.]. Three-dimensional Dirac semimetals: Design principles and predictions of new materials // Phys. Rev. B, 91(2015), 205128.
[2] Rong, LY. [et al.]. Electronic structure of SrSn2As2 near the topological critical point // Sci Rep 7, 6133 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-05386-x
[3] Tang J. [et al.]. Electrical detection of spin-polarized surface states conductionin (Bi0. 53Sb0. 47) 2Te3 topological insulator // Nano letters. 2014. V.14(9). P. 5423-5429.
