О возможности существования глубоких подповерхностных состояний в топологических изоляторах: система PbBi$_4$Te$_7$

Представлены результаты теоретического исследования объемной и поверхностной электронной структуры PbBi$_4$Te$_7$. Соединение PbBi$_4$Te$_7$ имеет слоистую структуру, содержащую чередующиеся в направлении гексагональной оси пяти- (Bi$_2$Te$_3$) и семислойные (PbBi$_2$Te$_4$) блоки. На основе анализа вызванной спин-орбитальным взаимодействием инвертированности краев запрещенной щели показано, что данное соединение является трехмерным топологическим изолятором. При этом топологические свойства соединения определяются, в основном, слоями PbBi$_2$Te$_4$. На поверхности PbBi$_4$Te$_7$(0001) в окрестности точки $\bar\Gamma$ формируется дираковский конус вне зависимости от типа слоя, формирующего поверхность (Bi$_2$Te$_3$ или PbBi$_2$Te$_4$). Показано, что локализация данного состояния может иметь не только поверхностный, но и глубоко подповерхностный характер.