椭偏法测量拓扑绝缘体的复折射率
2021-02-02李扬武岳增记
物理实验 2021年1期
陆 华,李扬武,岳增记,曾 为
(1.西北工业大学 a.物理科学与技术学院,陕西 西安 710129;b.材料学院,陕西 西安 710072;2.伍伦贡大学 超导和电子材料研究所,澳大利亚 伍伦贡 2500)
折射率作为光学介质的基本常量,对探索介质材料的光学特性与应用起着关键作用[1].近年来,新兴纳米材料因优异的电学、光学性能,促进了光学与光电子学的发展[2].为掌握材料的基本光学性质,折射率的测量必不可少.西北工业大学戴思清等利用数字全息术测量出单层石墨烯的复折射率[3].都柏林圣三一大学Yim等利用椭偏法测量出MoS2原子层的复折射率[4].继石墨烯、MoS2等纳米材料之后,拓扑绝缘体因著名的量子自旋霍尔效应而受到研究人员的广泛关注[5].不同于传统介质,拓扑绝缘体拥有受拓扑保护的导体表面(或边界)态与绝缘体态,为新颖的拓扑磁电效应、法拉第旋转及马约拉纳费米子等新奇物理现象的产生提供可能[6].如今,拓扑绝缘体表面态在一些三维材料中被发现,如:Bi2Se3,Sb2Te3及Bi2Te3等[7].材料折射率的测定将有助于人们更深入地了解拓扑绝缘体最基本的光学性质,为探索拓扑绝缘体光学器件与应用奠定基础.在大学物理实验中,常见的折射率测量方法包括:最小偏向角法、极限法、瑞利干涉法等[8].上述方法对介质形态、形状、损耗等具有较高要求,不适用于拓扑绝缘体材料复折射率的测量.椭偏法是一种较先进的光学测量方法,被广泛用于块状、薄膜及多层结构材料复折射率的测……
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