Электронные свойства дираковского полуметалла InBi / Федотов Н.И., Майзлах А.А., Гусев А.С., Кон И.А., Павловский В.В., Щукин К.П., Зайцев-Зотов С.В.

Топологические дираковские и вейлевские полуметаллы являются новыми топологическимиматериалами [1], которые привлекают не меньшее внимание, чем топологические изоляторы.Сравнительно недавно было установлено, что InBi является топологически-нетривиальнымматериалом, в энергетическом спектре которого наблюдается дираковская линия [2]. К настоящемувремени опубликовано лишь несколько работ, в которых данный материал изучается в связи с еготопологически нетривиальными свойствами. В частности, в InBi было обнаружено гигантскоеположительное магнетосопротивление [3]. Нет данных ни о типе носителей тока, ни об ихконцентрации и подвижности. Не проводились также исследования методами сверхвысоковакуумнойсканирующей туннельной спектроскопии (СТС). В настоящем докладе представлены результатыизучения электронных свойств кристаллов этого соединения методами СТС и с помощью изучениямагнетосопротивления.Методом кристаллизации из расплава выращены кристаллы дираковского полуметалла InBi.Методами сверхвысоковакуумной сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и СТС вкомбинации с первопринципными расчетами, а также и с помощью изучения зависимостиэлектронного транспорта от температуры и магнитного поля изучены электронные свойствавыращенных кристаллов. Низкотемпературное магнетосопротивление положительное в согласии сранее опубликованными результатами [3], проводимость n-типа, холловская концентрация носителейтока при температуре 8 К 1.2·1021 см-3, холловская подвижность носителей заряда порядка 4·103см2/В·с.Показана локальная плотностьсостояний (LDOS) на поверхности скола,полученная методом СТС в условияхсверхвысокого вакуума, а также результатыпервопринципных расчетов методомфункционала плотности с учетом спинорбитального взаимодействия (пакет Abinit).LDOS измеренная вдали от края ступени,соответствует вычисленной объемной LDOS,сдвинутой на 0.3 эВ в сторону вакуумныхсостояний.В вейлевских полуметаллах, а также втопологических изоляторах второго порядка накраях ступеней могут возникать краевые состояния с одномерным спектром. Пунктиром на рис. 1показана LDOS на краю ступени. Видно, что она претерпевает существенные изменения посравнению с плотностью состояний вдали от ступени. Вопрос о причинах и характере такогоизменения требует дальнейших исследований.