Особенности электронной, спиновой и атомной структуры топологического изолятора Bi$_{2}$Te$_{2.4}$Se$_{0.6}$

Исследованы особенности электронной и спиновой структуры тройного топологического изолятора Bi$_{2}$Te$_{2.4}$Se$_{0.6}$, характеризующегося высокоэффективными термоэлектрическими свойствами, с использованием фотоэлектронной спектроскопии с угловым и спиновым разрешением, в сравнении с теоретическими расчетами, проведенными в рамках теории функционала плотности. Показано, что уровень Ферми для Bi$_{2}$Te$_{2.4}$Se$_{0.6}$ располагается в энергетической запрещенной зоне и пересекает топологическое поверхностное состояние (конус Дирака). Теоретические расчеты электронной структуры поверхности демонстрируют, что характер распределения атомов Se на подрешетке Te–Se фактически не влияет на вид дисперсии поверхностного топологического электронного состояния. Спиновая структура этого состояния характеризуется геликоидальной спиновой поляризацией. Исследования поверхности Bi$_{2}$Te$_{2.4}$Se$_{0.6}$ методом сканирующей туннельной микроскопии выявили атомарную гладкость поверхности образца, сколотого в условиях сверхвысокого вакуума, с величиной постоянной решетки $\sim$4.23 $\mathring{\mathrm{A}}$. Показана стабильность дираковского конуса соединения Bi$_{2}$Te$_{2.4}$Se$_{0.6}$ к напылению монослоя Pt на поверхность.