Abstract
The effect of the physical adsorption of nickel on a surface of a topological Bi2Se3 insulator on the electronic structure has been studied. The influence of the adsorbate on the chemical bond between Bi and Se atoms has been studied by X-ray photoelectron spectroscopy. It is shown as well that nickel atoms diffuse into the topological insulator volume at room temperature.
Similar content being viewed by others
References
G. A. Fiete, Science (Washington, DC, U. S.) 332, 546 (2011).
X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).
M. Z. Hasan and J. E. Moore, Ann. Rev. Condens. Matter Phys. 2, 55 (2011).
E. V. Zhizhin, A. Varykhalov, A. G. Rybkin, A. A. Rybkina, D. A. Pudikov, D. Marchenko, J. Sánchez-Barriga, I. I. Klimovskikh, G. G. Vladimirov, O. Rader, and A. M. Shikin, Carbon 93, 984 (2015).
H. Weng, R. Yu, X. Hu, X. Dai, and Z. Fang, Adv. Phys. 64, 227 (2015).
R. Yu, W. Zhang, H.-J. Zhang, S.-C. Zhang, X. Dai, and Z. Fang, Science (Washington, DC, U. S.) 329, 61 (2010).
A. M. Essin, J. E. Moore, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 102, 146805 (2009).
Y. Sugama, T. Hayashi, H. Nakagawa, N. Miura, and V. A. Kulbachnskii, Phys. B: Condens. Matter 298, 531 (2001).
D. Hsieh, Y. Xia, D. Qian, L. Wray, J. H. Dil, F. Meier, J. Osterwalder, L. Patthey, J. G. Checkelsky, N. P. Ong, A. V. Fedorov, H. Lin, A. Bansil, D. Grauer, Y. S. Hor, R. J. Cava, and M. Z. Hasan, Nature (London, U.K.) 460, 1101 (2009).
Y. L. Chen, J.-H. Chu, J. G. Analytis, Z. K. Liu, K. Igarashi, H.-H. Kuo, X. L. Qi, S. K. Mo, R. G. Moore, D. H. Lu, M. Hashimoto, T. Sasagawa, S. C. Zhang, I. R. Fisher, Z. Hussain, and Z. X. Shen, Science (Washington, DC, U. S.) 329, 659 (2010).
P. Larson and W. R. L. Lambrecht, Phys. Rev. B 78, 195207 (2008).
T. Chen, W. Liu, F. Zheng, M. Gao, X. Pan, G. van der Laan, X. Wang, Q. Zhang, F. Song, B. Wang, B. Wang, Y. Xu, G. Wang, and R. Zhang, Adv. Mater. 27, 4823 (2015).
J. Kim and S.-H. Jhi, Phys. Rev. B 92, 104405 (2015).
Y.-L. Wang, Y. Xu, Y.-P. Jiang, J.-W. Liu, C.-Z. Chang, M. Chen, Z. Li, C.-L. Song, L.-L. Wang, K. He, X. Chen, W.-H. Duan, Q.-K. Xue, and X.-C. Ma, Phys. Rev. B 84, 75335 (2011).
A. M. Shikin, I. I. Klimovskikh, S. V. Eremeev, A. A. Rybkina, M. V. Rusinova, A. G. Rybkin, E. V. Zhizhin, J. Sánchez-Barriga, A. Varykhalov, I. P. Rusinov, E. V. Chulkov, K. A. Kokh, V. A. Golyashov, V. Kamyshlov, and O. E. Tereshchenko, Phys. Rev. B 89, 125416 (2014).
M. R. Scholz, J. Sánchez-Barriga, D. Marchenko, A. Varykhalov, A. Volykhov, L. V. Yashina, and O. Rader, Phys. Rev. Lett. 108, 256810 (2012).
M. Ye, S. V. Eremeev, K. Kuroda, E. E. Krasovskii, E. V. Chulkov, Y. Takeda, Y. Saitoh, K. Okamoto, S.Y.Zhu, K. Miyamoto, M. Arita, M. Nakatake, T. Okuda, Y. Ueda, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, and A. Kimura, Phys. Rev. B 85, 205317 (2012).
L. A. Wray, S. Y. Xu, Y. Xia, D. Hsieh, A. V. Fedorov, Y. S. Hor, R. J. Cava, A. Bansil, H. Lin, and M. Z. Hasan, Nat. Phys. 7, 32 (2011).
E. Wang, P. Tang, G. Wan, A. V. Fedorov, I. Miotkowski, Y. P. Chen, W. Duan, and S. Zhou, Nano Lett. 15, 2031 (2015).
M. Ye, K. Kuroda, Y. Takeda, Y. Saitoh, K. Okamoto, S.-Y. Zhu, K. Shirai, K. Miyamoto, M. Arita, M. Nakatake, T. Okuda, Y. Ueda, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, and A. Kimura, J. Phys.: Condens. Matter 25, 232201 (2013).
M. M. Otrokov, A. Ernst, K. Mohseni, H. Fulara, S. Roy, G. R. Castro, J. Rubio-Zuazo, A. G. Ryabishchenkova, K. A. Kokh, O. E. Tereshchenko, Z. S. Aliev, M. B. Babanly, E. V. Chulkov, H. L. Meyerheim, and S. S. P. Parkin, Phys. Rev. B 95, 205429 (2017).
A. Polyakov, C. Tusche, M. Ellguth, E. D. Crozier, K. Mohseni, M. M. Otrokov, X. Zubizarreta, M. G. Vergniory, M. Geilhufe, E. V. Chulkov, A. Ernst, H. L. Meyerheim, and S. S. P. Parkin, Phys. Rev. B 95, 180202 (2017).
T. Fujita, M. B. A. Jalil, and S. G. Tan, Appl. Phys. Express 4, 94201 (2011).
D. A. Abanin and D. A. Pesin, Phys. Rev. Lett. 106, 136802 (2011).
Z.-H. Zhu, G. Levy, B. Ludbrook, C. N. Veenstra, J. A. Rosen, R. Comin, D. Wong, P. Dosanjh, A. Ubaldini, P. Syers, N. P. Butch, J. Paglione, I. S. Elfimov, and A. Damascelli, Phys. Rev. Lett. 107, 186405 (2011).
H. M. Benia, C. Lin, K. Kern, and C. R. Ast, Phys. Rev. Lett. 107, 177602 (2011).
P. D. C. King, R. C. Hatch, M. Bianchi, R. Ovsyannikov, C. Lupulescu, G. Landolt, B. Slomski, J. H. Dil, D. Guan, J. L. Mi, E. D. L. Rienks, J. Fink, A. Lindblad, S. Svensson, S. Bao, G. Balakrishnan, B. B. Iversen, J. Osterwalder, W. Eberhardt, F. Baumberger, and P. Hofmann, Phys. Rev. Lett. 107, 96802 (2011).
T. Valla, Z.-H. Pan, D. Gardner, Y. S. Lee, and S. Chu, Phys. Rev. Lett. 108, 117601 (2012).
Y. Okada, W. Zhou, D. Walkup, C. Dhital, S. D. Wilson, and V. Madhavan, Nat. Commun. 3, 1158 (2012).
S. Roy, H. L. Meyerheim, K. Mohseni, A. Ernst, M.M. Otrokov, M. G. Vergniory, G. Mussler, J. Kampmeier, D. Grützmacher, C. Tusche, J. Schneider, E. V. Chulkov, and J. Kirschner, Phys. Rev. B 90, 155456 (2014).
R. Shokri, H. L. Meyerheim, S. Roy, K. Mohseni, A. Ernst, M. M. Otrokov, E. V. Chulkov, and J. Kirschner, Phys. Rev. B 91, 205430 (2015).
I. Vobornik, U. Manju, J. Fujii, F. Borgatti, P. Torelli, D. Krizmancic, Y. S. Hor, R. J. Cava, and G. Panaccione, Nano Lett. 11, 4079 (2011).
J. Honolka, A. A. Khajetoorians, V. Sessi, T. O. Wehling, S. Stepanow, J. L. Mi, B. B. Iversen, T. Schlenk, J. Wiebe, N. B. Brookes, A. I. Lichtenstein, P. Hofmann, K. Kern, and R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 108, 256811 (2012).
T. Schlenk, M. Bianchi, M. Koleini, A. Eich, O. Pietzsch, T. O. Wehling, T. Frauenheim, A. Balatsky, J.-L. Mi, B. B. Iversen, J. Wiebe, A. A. Khajetoorians, P. Hofmann, and R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 110, 126804 (2013).
T. P. Debies and J. W. Rabalais, Chem. Phys. 20, 277 (1977).
V. Nascimento, V. de Carvalho, R. Paniago, E. Soares, L. Ladeira, and H. Pfannes, J. Electron Spectros. Relat. Phenomena 104, 99 (1999).
J. Chastian and J. F. Moulder, Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy: A Reference Book of Standard Spectra for Identification and Interpretation of XPS Data (Phys. Electron. Division, Perkin-Elmer, Eden Prairie, Minn, 1995).
M. P. Seah and W. A. Dench, Surf. Interface Anal. 1, 2 (1979).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Original Russian Text © D.A. Pudikov, E.V. Zhizhin, G.G. Vladimirov, 2018, published in Fizika Tverdogo Tela, 2018, Vol. 60, No. 5, pp. 1000–1004.
† Deceased.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Pudikov, D.A., Zhizhin, E.V. & Vladimirov, G.G. Nickel Adsorption on Bi2Se3 Surface. Phys. Solid State 60, 1016–1020 (2018). https://doi.org/10.1134/S1063783418050256
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063783418050256