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三维高阶拓扑绝缘体中的阿哈罗诺夫-玻姆效应

介观与纳米尺度物理 2021-08-27 v2

摘要

棱态是三维高阶拓扑绝缘体(HOTI)的标志。在此,我们表明手性棱态可通过由 HOTI 和正常金属构成的干涉仪中磁场诱导的电子电导阿哈罗诺夫-玻姆(AB)振荡来识别。与三维拓扑绝缘体(TI)的 AB 干涉仪不同,我们发现在三维 HOTI 中,对于给定的磁场方向存在不同的 AB 振荡频率。并且振荡频率也强烈依赖于磁场的方向。我们工作的主要结论是不同振荡频率之间存在普适的线性关系。在此,通过构造棱态环路的干涉模型,我们从解析和数值两方面表明该线性关系在 HOTI 有效模型中成立。工作中的四个基本频率标记为 ωx\omega_xωy\omega_yωx+y\omega_{x+y}ωxy\omega_{x-y},我们在此证明的主要线性关系为 ωx±y=ωx±ωy\omega_{x\pm y}=\omega_x \pm \omega_y。这些结果为识别手性棱态提供了有效方法,并且振荡特征在不同样品尺寸和偏置下都是稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.12062,
  title  = {Aharonov-Bohm Effect in Three-dimensional Higher-order Topological Insulator},
  author = {Kun Luo and Hao Geng and Li Sheng and Wei Chen and D. Y. Xing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12062},
  year   = {2021}
}