一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法技术

本发明专利技术涉及一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法。该方法的技术方案为，用1064nm的激光通过起偏器和四分之一波片后照射在样品上，通过转动四分之一波片产生周期变化的偏振光，产生的光电流通过拟合提取出圆偏振激光产生的光电流。测量不同正负入射角下的圆偏振激光产生的光电流，利用圆偏振光致电流和光子拽曳电流的偶函数分量具有不用的奇偶对称性，以及利用圆偏振光致电流和光子拽曳电流的奇函数分量对入射角的不同依赖关系，将圆偏振光致电流和光子拽曳电流进行区分。本发明专利技术测量结果准确，十分简单易行，成本低廉，有利于日后推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法
本专利技术涉及自旋电子学领域，特别是一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法。
技术介绍
拓扑绝缘体由于其具有奇异的物理性质以及在量子计算、自旋电子学等领域的潜在应用前景，受到人们的广泛关注。Sb2Te3是一种新型的三维拓扑绝缘体。其表面态是完全极化的狄拉克电子态，且其自旋和动量的方向是锁定的。这种表面态能够极大的抑制非磁性杂质的散射，因此，其表面电子具有非常高的电子迁移率。这使得表面态在新型电子器件和量子计算等领域具有非常好的应用前景。圆偏振光致电流技术(记为CPGE)是一种研究拓扑绝缘体表面态的十分有效的手段。因为，通常的拓扑绝缘体由于本身的缺陷或者环境的掺杂，导致其体态并不是绝缘的，从而测得的电流信号也含有体态电子的贡献，从而难以将表面态的信号提前出来。而CPGE却可以将表面态的信号分离出来，这是因为表面态属于C3v点群对称性，而体态属于D3d点群对称性，而CPGE只会在C3v点群对称的系统中产生。因此，CPGE是一种研究拓扑绝缘体表面态的有效手段。然而，现在的问题是，在CPGE的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取拓扑绝缘体Sb2Te3样品，并在所述拓扑绝缘体Sb2Te3样品上用磁控溅射生长10nm的钛电极；用电子束蒸发镀100nm的金电极，所述钛电极与所述金电极形成边长为0.5mm的正方形电极，所述钛电极与所述金电极的电极间距约为2.5mm；步骤S2：采用1064nm的激光作为激发光源即入射激光，所述入射激光通过斩波器、起偏器和四分之一波片照射在步骤S1中样品上所述钛电极与金电极连线中点的位置；所述入射激光光斑直径小于两电极间距；步骤S3：改变所述入射激光的入射角Θ0；在每一个入射角Θ0上，...

【技术特征摘要】
1.一种区分拓扑绝缘体Sb2Te3的圆偏振光致电流和光子拽曳电流的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取拓扑绝缘体Sb2Te3样品，并在所述拓扑绝缘体Sb2Te3样品上用磁控溅射生长10nm的钛电极；用电子束蒸发镀100nm的金电极，所述钛电极与所述金电极形成边长为0.5mm的正方形电极，所述钛电极与所述金电极的电极间距约为2.5mm；步骤S2：采用1064nm的激光作为激发光源即入射激光，所述入射激光通过斩波器、起偏器和四分之一波片照射在步骤S1中样品上所述钛电极与金电极连线中点的位置；所述入射激光光斑直径小于两电极间距；步骤S3：改变所述入射激光的入射角Θ0；在每一个入射角Θ0上，从0度到360度转动四分之一波片，以5度为一个步长，将每一个四分之一波片角度下的光电流通过电流放大器进行放大，并通过外部终端对放大后的光电流进行采集；步骤S4：将每一个入射角Θ0下的光电流利用公式(1)进行拟合：J＝JCsin(2φ)+L1sin(4φ)+L2cos(4φ)+J0(1)其中，JC是圆偏振光激发引起的电流，L1和L2是线偏振光激发引起的电流，J0是由于光伏效应和热电效应引起的背景电流；步骤S5：将正入射角+Θ0下的圆偏振光引起的电流JC(+Θ0)加上负入射角-Θ0下的圆偏振光引起的电流JC(-Θ0)再除以2，得到光子拽曳电流随入射角为偶函数的分量，记为JCPDE2，即：JCPDE2＝[JC(+Θ0)+JC(-Θ0)]/2；(2)步骤S6：将正入射角+Θ0下的圆偏振光引起的电流JC(+Θ0)减去负入射角-Θ0下的圆偏振光引起的电流JC(-Θ0)再除以2，得到圆偏振光致电流记为JCPGE和光子拽曳电流随入射角为奇函数的分量记为JCPDE1的和，即：JCPGE+JCPDE1＝[JC(+Θ0)-JC(-Θ0)]/2；(3)步骤S7：分别得到所述圆偏振光致电流JCPGE随所述入射角的关系和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞金玲，王雨濛，赵宜升，程树英，赖云锋，郑巧，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35