| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-47页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 拓扑绝缘体 | 第13-24页 |
| 1.2.1 拓扑学 | 第13-14页 |
| 1.2.2 量子霍尔效应 | 第14-16页 |
| 1.2.3 量子自旋霍尔效应 | 第16-18页 |
| 1.2.4 二维拓扑绝缘体 | 第18-20页 |
| 1.2.5 三维拓扑绝缘体 | 第20-24页 |
| 1.3 拓扑表面态基本性质 | 第24-27页 |
| 1.3.1 高迁移率和低功耗 | 第24-25页 |
| 1.3.2 自旋动量锁定 | 第25-26页 |
| 1.3.3 弱反局域化效应 | 第26-27页 |
| 1.3.4 量子振荡 | 第27页 |
| 1.4 拓扑绝缘体制备方法 | 第27-31页 |
| 1.4.1 化学气相沉积 | 第28-29页 |
| 1.4.2 分子束外延 | 第29页 |
| 1.4.3 溶剂热合成法 | 第29-30页 |
| 1.4.4 高温熔融机械剥离 | 第30-31页 |
| 1.5 拓扑绝缘体的器件应用 | 第31-33页 |
| 1.5.1 光器件 | 第31页 |
| 1.5.2 场效应晶体管 | 第31-32页 |
| 1.5.3 自旋电子器件 | 第32-33页 |
| 1.6 本文主要内容概要 | 第33-35页 |
| 本章参考文献 | 第35-47页 |
| 第二章 实验方法 | 第47-58页 |
| 2.1 机械剥离制备拓扑绝缘体介观样品 | 第47页 |
| 2.2 基于光学衬度的拓扑绝缘体介观样品的选取 | 第47-48页 |
| 2.3 样品的结构和形貌表征 | 第48-50页 |
| 2.3.1 拉曼光谱 | 第48-49页 |
| 2.3.2 X射线衍射 | 第49页 |
| 2.3.3 原子力显微镜 | 第49-50页 |
| 2.4 微纳器件加工 | 第50-53页 |
| 2.4.1 紫外光刻 | 第50-51页 |
| 2.4.2 电子束光刻 | 第51-52页 |
| 2.4.3 电极蒸镀 | 第52-53页 |
| 2.5 材料性质测量 | 第53-55页 |
| 2.5.1 角分辨光电子能谱 | 第53-54页 |
| 2.5.2 磁输运测量 | 第54-55页 |
| 2.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 本章参考文献 | 第56-58页 |
| 第三章 拓扑绝缘体自旋阀器件 | 第58-75页 |
| 3.1 自旋传输材料 | 第58-61页 |
| 3.1.1 引言 | 第58-60页 |
| 3.1.2 石墨烯自旋阀器件 | 第60-61页 |
| 3.2 自旋注入材料 | 第61-71页 |
| 3.2.1 引言 | 第61-63页 |
| 3.2.2 拓扑绝缘体表面态的磁输运 | 第63-68页 |
| 3.2.3 拓扑绝缘体自旋阀器件 | 第68-71页 |
| 3.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 本章参考文献 | 第72-75页 |
| 第四章 拓扑相变的输运性能研究 | 第75-90页 |
| 4.1 引言 | 第75-77页 |
| 4.2 (Bi_(0.92)In_(0.08))_2Se_3块材的性质 | 第77-82页 |
| 4.2.1 角分辨光电子能谱 | 第78-79页 |
| 4.2.2 磁输运性质 | 第79-82页 |
| 4.3 (Bi_(0.92)In_(0.08))_2Se_3微观器件的输运性质 | 第82-83页 |
| 4.4 氩离子刻蚀 | 第83-86页 |
| 4.4.1 引言 | 第83-84页 |
| 4.4.2 氩离子刻蚀工艺及表面形貌 | 第84-85页 |
| 4.4.3 氩离子刻蚀后样品输运性质 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 本章参考文献 | 第87-90页 |
| 第五章 拓扑相变诱导的三轴矢量磁电阻 | 第90-103页 |
| 5.1 引言 | 第90-91页 |
| 5.2 负磁阻的空间演化 | 第91-93页 |
| 5.3 表面相关的负磁阻 | 第93-96页 |
| 5.4 负磁阻的物理机制 | 第96-98页 |
| 5.5 本章小结 | 第98-100页 |
| 本章参考文献 | 第100-103页 |
| 第六章 结论和展望 | 第103-112页 |
| 6.1 结论和问题 | 第103-107页 |
| 6.2 展望 | 第107-109页 |
| 本章参考文献 | 第109-112页 |
| 致谢 | 第112-114页 |
| 博士期间研究成果 | 第114-116页 |