Cyklotronová rezonance Diracových elektronů v selenidu bismutitém

Abstract

Selenid bismutitý se řadí do skupiny topologických izolátorů---materiálů charakteristických svou pozoruhodnou pásovou strukturou, vyznačující se přítomností Diracovských povrchových stavů s lineární disperzí. V této práci se zabýváme optickou odezvou tohoto materiálu v infračerveném spektru za přítomnosti magnetických polí. V takovém případě probíhá absorpce, jež má charakter cyklotronové rezonance, na volných nosičích náboje. Výsledky experimentů ukazují, že pozorovaná odezva odpovídá spíše modelu hmotných elektronů ve vnitřních stavech nežli modelu nehmotných elektronů na povrchu.Bismuth selenide belongs to a class of topological insulators---materials characterized by a intriguing electronic band structure, with a characteristic Dirac conical band on the surface. In this master thesis, the optical response of this material is explored in the infrared spectral range and in a broad range of magnetic fields. We mainly focus on the absorption of light due to free charge carriers having, when the magnetic field is applied, a form of cyclotron resonance. We find that the experimentally observed response is consistent with expectations for massive electrons in bulk rather than massless particles on the surface.