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Juli

Bild des Monats Juli 2013

Die Abbildung zeigt die Bloch-Spektraldichte (ähnlich einer Bandstruktur) von Bi2Se3 an einer Oberfläche, berechnet mit Ab-initio-Methoden. Die breiten Flächen sind die Zustände eines idealen Kristalls, projiziert entlang der z-Achse. Die scharfen Linien sind Oberflächenzustände. Wie man erkennen kann, ist Bi2Se3 als Kristall ein Isolator, da die Fermi-Energie in die Bandlücke fällt. Die Oberflächenzustände jedoch kreuzen die Fermi-Energie, schließen die Bandlücke und bilden daher einen leitenden Kanal an der Oberfläche. Sie haben weitere interessante Eigenschaften: Sie entstehen aus Symmetriegründen und sind daher durch diese Symmetrien geschützt. Des Weiteren sind sie spinpolarisiert. Bi2Se3 gehört damit zu den topologischen Isolatoren die zurzeit intensiv erforscht werden.

(Bild eingereicht von Christian Franz, AG Prof. Dr. Christian Heiliger, I. Physikalisches Institut.)