本发明专利技术提供了一种测量二维狄拉克材料费米速度的方法、设备及介质，涉及扫描隧道显微镜技术领域，设备包括扫描隧道显微镜、数字锁相放大器及计算机，基于扫描隧道显微镜仪器获取目标样品的晶胞参数，对获取目标样品的微分电导谱和电流‑高度谱进行分析、处理，结合隧穿电子与偏压相关的逆衰减长度，计算动量空间中费米波矢量平行分量与能量的变化关系，进而得到二维狄拉克材料的费米速度。本发明专利技术基于扫描隧道显微镜测量费米速度，具有低至原子尺度的空间分辨率，并且避免如准粒子干涉式测量，省略人为引入散射中心的操作，大幅缩减样品处理步骤，提高测量效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扫描隧道显微镜，具体而言，涉及一种测量二维狄拉克材料费米速度的方法、设备及介质。
技术介绍
1、二维材料，自从单层石墨烯被成功分离之后，引导当代凝聚态物理的真正革命。尤其是与石墨烯类似的狄拉克材料，最引人注目的特性之一是它们的线性色散关系。由于这种线性色散关系，电子表现出无质量的相对论性粒子。由于材料的绝大多数性质是由费米能级附近的电子决定的，因此费米速度是一个非常相关的参数。自由状态石墨烯的费米速度约为106m/s，这仅是光速的一小部分。狄拉克材料的费米速度会随着电子-电子相互作用的增强而增加，因此费米速度可以通过与衬底耦合、扭转和弯曲等手段调节。总而言之，费米速度的测量有助于揭示费米子在量子尺度的行为模式。
2、此前有几种方法可以测量二维狄拉克材料的费米速度，特别令人感兴趣的是直接探测低能电子在动量空间中色散关系的技术，例如角分辨光电子能谱和准粒子干涉。这些技术无法同时实现目标样品表面形貌和费米速度的同时测量，而扫描隧道显微镜因可以同时进行原子级成像和电学性质测量，为这种设想提供可能。
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【技术保护点】
1.一种测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述测量目标样品所在的扫描区域的隧道电流谱时，需打开扫描隧道显微镜的恒高模式进行测量。
3.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述测量目标样品的扫描区域以获得第一电流-高度谱，并同时获取已知功函数的标定材料的第二电流-高度谱时，需打开扫描隧道显微镜的恒压模式进行测量。
4.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述通过测量...
【技术特征摘要】
1.一种测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤s2中，所述测量目标样品所在的扫描区域的隧道电流谱时，需打开扫描隧道显微镜的恒高模式进行测量。
3.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤s3中，所述测量目标样品的扫描区域以获得第一电流-高度谱，并同时获取已知功函数的标定材料的第二电流-高度谱时，需打开扫描隧道显微镜的恒压模式进行测量。
4.根据权利要求1所述的测量二维狄拉克材料费米速度的方法，其特征在于，在步骤s4中，所述通过测量系统测量目标样品的微分电导谱中的测量系统包括扫描隧道显微镜和数字锁相放大器，其中数字锁相放大器在电流-电压谱测量时需增加一个正弦信...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦振，刘其军，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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