强库仑、磁性和无序扰动下的拓扑绝缘体表面
介观与纳米尺度物理
2012-05-09 v2 强关联电子
摘要
三维拓扑绝缘体体现了一种新发现的物质状态，其特征是通过自旋分辨ARPES测量证实的跨越体带隙的导电自旋-动量锁定表面态。这种极不寻常的表面环境为发现新颖物理现象提供了丰富的土壤。在此，我们首次对强库仑、磁性和无序扰动下的拓扑绝缘体表面进行了受控研究。我们利用具有大库仑态和显著磁矩的铁的相互作用作为探针，系统地测试了模型拓扑绝缘体Bi₂Se₃的拓扑表面态的鲁棒性。我们观察到强扰动导致奇数倍狄拉克费米子的产生，并且磁相互作用在存在能带杂化的情况下破坏了时间反演对称性。我们还提出了一个理论模型来解释Bi₂Se₃改变后的表面。综合来看，这些结果是操纵拓扑表面以探索基础物理或开发器件应用的关键指南。
引用
@article{arxiv.1103.3411,
title = {A topological insulator surface under strong Coulomb, magnetic and disorder perturbations},
author = {L. Andrew Wray and Su-Yang Xu and Yuqi Xia and David Hsieh and Alexei V. Fedorov and Hsin Lin and Arun Bansil and Yew San Hor and Robert J. Cava and M. Zahid Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3411},
year = {2012}
}
备注
14 pages, 4 Figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1009.6216