Методами фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением проведены исследования электронной структуры в области точки Дирака для магнитно-допированного топологического изолятора Bi_1.09Gd_0.06Sb_0.85Te₃ при различных температурах (выше и ниже температуры Нееля, 1-35 K) и поляризациях синхротронного излучения. Показано наличие энергетической щели в точке Дирака, формируемой в фотоэмиссионных спектрах, которая остается открытой выше температуры дальнодействующего магнитного упорядочения, T_H. Измерения магнитных свойств методом сверхпроводящей магнитометрии показали антиферромагнитное упорядочение с температурой перехода в парамагнитную фазу, равной 8.3 K. Исследования температурной зависимости интенсивности состояний конуса Дирака методом фотоэлектронной спектроскопии подтвердили наличие магнитного перехода и показали возможность его индикции непосредственно из фотоэмиссионных спектров. Более детальный анализ величины расщепления между состояниями верхнего и нижнего конусов Дирака (т. е. величины энергетической щели) в точке Дирака в фотоэлектронных спектрах показал зависимость щели в точке Дирака от типа поляризации синхротронного излучения (28-30 meV для p-поляризации и 22-25 meV для циркулярно-поляризованного излучения противоположной хиральности). В работе предложен механизм открытия щели в точке Дирака выше T_H вследствие спаривания" дираковских фермионов с противоположным импульсом и спиновой ориентацией в результате их взаимодействия со спиновой текстурой, формируемой непосредственно в процессе фотоэмиссии в области фотоэмиссионной дырки на атоме магнитной примеси (Gd). Было показано, что щель в точке Дирака, измеряемая выше T_H является динамической и формируется непосредственно в процессе фотоэмиссии. При этом природа щели остается магнитной (даже при отсутствии дальнодействующего магнитного упорядочения) и обусловлена свойствами магнитного топологического изолятора, что и определяет практически неизменность величины щели при переходе через T_H. Подтверждением динамического характера генерируемой щели является зависимость ее величины от поляризации синхротронного излучения. Ключевые слова: антиферромагнитный топологический изолятор, фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением, фотоиндуцированная намагниченность.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.