Емкостная спектроскопия системы бесщелевых дираковских фермионов в HgTe квантовой яме

В данной работе с помощью емкостных измерений впервые получена информация о плотности состояний двумерных дираковских фермионов в квантовой яме HgTe с толщиной $6.6$ нм, соответствующей переходу от прямого к инвертированному спектру. Обнаружено, что плотность состояний дираковских электронов линейно зависит от энергии Ферми при $E_F >30$ мэВ с соответствующей скоростью $v_{\text{DF}} = 8.2\cdot10^5$ м/c. При меньших энергиях наблюдается отклонение от линейного закона, свидетельствующее о сильном влиянии беспорядка, связанного с флуктуациями встроенного заряда, на плотность состояний исследуемой системы вблизи дираковской точки. При отрицательных энергиях наблюдается резкий рост плотности состояний, связанный с хвостом плотности состояний долин тяжелых дырок. Описанное поведение согласуется с предложенной моделью, учитывающей как особенности реального спектра дираковских фермионов, так и влияние флуктуационного потенциала.