Estudo das propriedades elétricas de amostras de Bi2Te3 e Bi2Se3

• Autor(a) principal: Silva, Wellington Viana da
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-05022020-222130/
• topic: bismuth selenide; bismuth telluride; Isolantes topológicos; oscilações de Shubnikov-de Haas; seleneto de bis- muto; Shubnikov- de Haas oscillations; telureto de bismuto; Topological insulators

Isolantes topológicos são materiais que possuem estados eletrônicos metálicos de gap nulo na superfície, enquanto que o interior permanece isolante e com gap finito. No presente trabalho, foram estudadas as propriedades elétricas de quatro isolantes topológicos para verificar a existência de estados eletrônicos metálicos na superfície, sendo eles o Bi2Te3 , Bi2Se3 , Bi(2(1x))Gd(2x)Se3 com x = 0,0021 e Bi(2(1x))Gd(2x)Te3 com x = 0,0051. Os dois últimos foram dopados com gadolínio para verificar alterações nas propriedades elétricas com a introdução de uma impureza magnética. Os estudos foram realizados através de medidas de resistividade em função da temperatura e do campo magnético. Das medidas de resistividade em função da temperatura, foi verificado que as amostras de seleneto, pura e dopada, são do tipo n, enquanto que as amostras de telureto são do tipo p, todas com concentração de portadores de bulk da ordem de 10^18 cm^(3). De todos os resultados obtidos, a única diferença entre as amostras, puras e dopadas, é que a concentração de portadores das amostras dopadas é ligeiramente maior que das amostras puras. Nas medidas de magnetorresistência, por meio do estudo das oscilações de Shubnikov-de Haas (SdH), verificou-se apenas uma frequência de oscilação nas amostras de seleneto, enquanto que para o telureto, foram observadas duas frequências, resultado da observação de spin splitting. Obteve-se a fase de Berry das oscilações de SdH, sendo que para todas as amostras, os resultados não possibilitaram concluir categoricamente o sistema eletrônico como trivial ou não-trivial. De todos os resultados obtidos, não foi possível verificar estados topológicos de superfície das medidas de magnetorresistência, isso devido a alta concentração de portadores de bulk que não possibilitou isolar efeitos de bulk e superfície.