Controlled growth of 3D topological insulator BiSb(Te1−ySey)3 nanocrystals via chemical vapor transport

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Nour Abdelrahman - , Professur für Physikalische Chemie, insbesondere Mess- und Sensortechnik (gB/KSI) (PC6), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Palestine Technical University, Kadoorie, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (Autor:in)
  • Titouan Charvin - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Samuel Froeschke - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Romain Giraud - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Spintec (Autor:in)
  • Joseph Dufouleur - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Alexey Popov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Sandra Schiemenz - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Daniel Wolf - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Bernd Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Michael Mertig - , Professur für Physikalische Chemie, insbesondere Mess- und Sensortechnik (gB/KSI) (PC6), Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (Autor:in)
  • Silke Hampel - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

The structural and electrical properties of thin nanocrystals of the 3D topological insulator BiSb(Te1−ySey)3 (y = 0, 0.01, 0.02, …, 0.09) have been investigated. The nanostructures were synthesized from bulk parent BiSb(Te1−ySey)3 polycrystalline powder on different substrate materials using the bottom-up chemical vapor transport (CVT) method without the addition of transport agents, resulting in well-faceted and thin single crystals with dimensions of ∼20 μm in length and ∼20 nm in height. Thermodynamic calculations were performed to optimize the growth process. The chemical composition and morphology of the nanocrystals were analyzed by energy dispersive X-ray spectroscopy, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. The R3̄m crystal structure of individual nanocrystals and their high crystalline quality were studied by high-resolution transmission electron microscopy. Magnetotransport measurements confirm that bulk-charge compensation could be achieved by adding a small amount of Se to the ternary compound BiSbTe3, and the transport properties of thin flakes further reveal the enhanced carrier mobility of topological surface-state carriers.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)18416-18426
Seitenumfang11
FachzeitschriftJournal of Materials Chemistry C
Jahrgang12
Ausgabenummer45
PublikationsstatusVeröffentlicht - 30 Sept. 2024
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

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