新型大能隙拓扑绝缘体α‐Bi4Br4的拓扑边缘态--仪器信息网3i讲堂

新型大能隙拓扑绝缘体α‐Bi4Br4的拓扑边缘态

二维拓扑绝缘体也叫量子自旋霍尔绝缘体，其特点为体态绝缘而边界有一维无能隙的螺旋边缘态。由于受到时间反演对称性的保护，这种一维边缘态可作为无耗散的导电通道，在新型低能耗电子器件中有潜在的应用。但是，当前已发现的二维拓扑绝缘体往往体能隙较小，严重制约了相关研究的开展和器件的开发。最近，我们在理论预言单层Bi4Br4是一种能隙较大的新型二维拓扑绝缘体的基础上，采用分子束外延的方法制备，在TiSe2表面制备了顶面为(102)取向的α-Bi4Br4纳米线，并利用扫描隧道显微镜在其（001）面的台阶处观测到一维拓扑边缘态。我们还在(102)晶面上发现了由拓扑边缘态耦合导致的表面态。我们的工作证实了α-Bi4Br4中存在一维拓扑边缘态，为发展较高温度下的量子自旋霍尔器件提供了材料基础。