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Der Umwelt zuliebe
Measuring, Interpreting and Translating Electron Quasiparticle - Phonon Interactions on the Surfaces of the Topological Insulators Bismuth Selenide and Bismuth Telluride
Colin Howard (Taschenbuch, Englisch)
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Beschreibung
The thesis presents experimental and theoretical results about the surface dynamics and the surface Dirac fermion (DF) spectral function of the strong topological insulators Bi2Te3 and Bi2Se3. The experimental results reveal the presence of a strong Kohn anomaly in the measured surface phonon dispersion of a low-lying optical mode, and the absence of surface Rayleigh acoustic phonons. Fitting the… experimental data to theoretical models employing phonon Matsubara functions allowed the extraction of the matrix elements of the coupling Hamiltonian and the modifications to the surface phonon propagator that are encoded in the phonon self-energy. This allowed, for the first time, calculation of phonon mode-specific DF coupling
λ
ν
(q) from experimental data, with average coupling significantly higher than typical values for metals, underscoring the strong coupling between optical surface phonons and surface DFs in topological insulators. Finally, to connect to experimental results obtained from photoemission spectroscopies, an electronic (DF) Matsubara function was constructed using the determined electron-phonon matrix elements and the optical phonon dispersion. This allowed calculation of the DF spectral function and density of states, allowing for comparison with photoemission and scanning tunneling spectroscopies. The results set the necessary energy resolution and extraction methodology for calculating
λ
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Der Umwelt zuliebe
Technische Daten
Erscheinungsdatum
28.06.2018
Sprache
Englisch
EAN
9783319831206
Herausgeber
Springer International Publishing
Serien- oder Bandtitel
Springer Theses
Sonderedition
Nein
Autor
Colin Howard
Seitenanzahl
88
Auflage
Softcover reprint of the original 1st edition 2016
Einbandart
Taschenbuch
Schlagwörter
Bismuth selenide and bismuth telluride, strong topological insulators, Inelastic helium atom surface scattering spectroscopy, Dirac fermion quasiparticles (DFQs), surface phonon dispersion, quasiparticle phonon coupling, optical surface phonons, HASS spectroscopy
Thema-Inhalt
PHFC - Physik der kondensierten Materie (Flüssigkeits- und Festkörperphysik)
TGM - Materialwissenschaft
PHJL - Laserphysik
PNFS - Spektroskopie, Spektrochemie, Massenspektrometrie
Höhe
235 mm
Breite
15.5 cm
Hersteller: Springer Nature Customer Service Center GmbH, Europaplatz 3, Heidelberg, Deutschland, 69115, ProductSafety@springernature.com
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