КВАНТОВЫЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ В СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ, ФАЗА БЕРРИ И СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ В ТРЕХМЕРНЫХ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ИЗОЛЯТОРАХ Bi_2-x Cu_x Se₃
Веденеев С.И., Князев Д.А., Прудкогляд В.А., Романова Т.А., Садаков А.В.

Received: January 16, 2015

DOI: 10.7868/S004445101507007X

DJVU (231.4K)

PDF (683.4K)

Сообщается о наблюдении двумерных осцилляций Шубникова - де Гааза и холловских 2D-осцилляций в трехмерных монокристаллах Bi₂ Se₃, легированных медью, в полях до 19.5 Тл при температурах до 0.3 К. Исследованы три образца с высокой объемной концентрацией носителей -10²⁰ cм^-3. Вращение образцов в магнитном поле показало, что эти осцилляции связаны с множеством параллельных двумерных проводящих каналов толщиной 1-5 нм. Найдены их основные кинетические параметры. В проводящих двумерных каналах толщиной около 1 нм при высоких полях наблюдалось квантованное холловское сопротивление R_xy. Расстояние Δ (1/R_xy) между ступеньками на полевой зависимости величины 1/R_xy оказалось постоянным для различных уровней Ландау и равным 1.3e²/h на каждый слой толщиной около 1 нм. Веерные диаграммы двумерных уровней Ландау для различных углов наклона образцов относительно направления магнитного поля позволяют заключить, что в проводящих двумерных каналах фаза Берри и не зависит от направления магнитного поля. Изучением угловой зависимости резистивного верхнего критического магнитного поля H_c2 в одном из сверхпроводящих образцов показано, что его можно рассматривать как массивный сверхпроводник, состоящий из сверхпроводящих слоев с эффективной толщиной примерно 50 нм.