[发明专利]一种区分拓扑绝缘体Sb2

摘要

本发明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。

主权项

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＝J_Csin(2φ)+L₁sin(4φ)+L₂cos(4φ)+J₀(1)其中，J_C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J_C(+Θ₀)加上负入射角‑Θ₀下的圆偏振光引起的电流J_C(‑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J_CPDE2，即：J_CPDE2＝[J_C(+Θ₀)+J_C(‑Θ₀)]/2；  (2)步骤S6：将正入射角+Θ₀下的圆偏振光引起的电流J_C(+Θ₀)减去负入射角‑Θ₀下的圆偏振光引起的电流J_C(‑Θ₀)再除以2，得到圆偏振光致电流记为J_CPGE和光子拽曳电流随入射角为奇函数的分量记为J_CPDE1的和，即：J_CPGE+J_CPDE1＝[J_C(+Θ₀)‑J_C(‑Θ₀)]/2；  (3)步骤S7：分别得到所述圆偏振光致电流J_CPGE随所述入射角的关系和所述光子拽曳电流随入射角为奇函数的分量J_CPDE1的变化关系；步骤S8：对所述圆偏振光致电流J_CPGE和所述光子拽曳电流随入射角为奇函数的分量J_CPDE1进行区分。