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【24h】

APS -2017 Annual Meeting of the APS Mid-Atlantic Section- Event - Excitation Profile of Bi$_{mathrm{2}}$Se$_{mathrm{3}}$, Bi$_{mathrm{2}}$Te$_{mathrm{2}}$Se, and Bi$_{mathrm{2}}$Te$_{mathrm{3}}$ Single Crystals by Raman Scattering

机译：APS -2017年APS大西洋中部分区年会-活动-Bi $ _ {mathrm {2}} $ Se $ _ {mathrm {3}} $，Bi $ _ {mathrm {2}} $ Te的激励简介$ _ {mathrm {2}} $ Se和Bi $ _ {mathrm {2}} $ Te $ _ {mathrm {3}} $ $单晶体，拉曼散射

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Topological Insulators are a class of materials where strong SO coupling results in an insulating bulk and the formation of exotic Dirac fermion metallic surface states. The Raman cross section as a function excitation energy provides information about resonance conditions for interband transitions. Here, we present the results of Raman scattering experiments on Bi$_{mathrm{2}}$Se$_{mathrm{3}}$, Bi$_{mathrm{2}}$Te$_{mathrm{2}}$Se, and Bi$_{mathrm{2}}$Te$_{mathrm{3}}$ single crystals. We present the excitation profile of the phonon intensities of these materials in the visible regime (1.65--3.1eV), corrected for optical constants and spectrometer response, and demonstrate that the cross section for the bulk and surface phonons peaks close to/at the same energy. This indicates that surface resonance effects are responsible for the surface mode intensity increase. Furthermore, we demonstrate that the bulk phonons follow the standard anharmonic decay model as a function of temperature, whereas the surface modes show significant deviation from this model. Electron-phonon interaction may be a major scattering mechanism for Dirac fermions; therefore, a systematic understanding of the behavior of surface phonons in these materials at finite temperatures is important for their applications to spintronic devices.
机译：拓扑绝缘子是一类材料，其中强烈的SO耦合导致绝缘体散布并形成奇异的狄拉克费米子金属表面态。拉曼横截面作为激发能量的函数提供了有关带间跃迁的谐振条件的信息。在这里，我们介绍了Bi $ _ {mathrm {2}} $ Se $ _ {{mathrm {3}} $，Bi $ _ {mathrm {2}} $ Te $ _ {mathrm {2}上的拉曼散射实验结果} $ Se和Bi $ _ {mathrm {2}} $ Te $ _ {mathrm {3}} $单晶。我们介绍了这些材料在可见光区（1.65--3.1eV）的声子强度的激发曲线，对其光学常数和光谱仪响应进行了校正，并证明了本体和表面声子的横截面接近/在同样的能量。这表明表面共振效应是表面模态强度增加的原因。此外，我们证明体声子遵循标准的非谐衰变模型作为温度的函数，而表面模态则显示出与该模型的显着偏差。电子-声子相互作用可能是狄拉克费米子的主要散射机制。因此，系统地了解这些材料在有限温度下的表面声子的行为对于将其应用于自旋电子器件很重要。

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