拓扑绝缘体纳米带中的阿哈罗诺夫-玻姆干涉

拓扑绝缘体代表了一种新颖的量子物质相，具有绝缘的体带隙和无能隙的边缘或表面态。二维拓扑绝缘体相在HgTe量子阱中被预测，并通过输运测量得到证实。最近，Bi2Se3及相关材料被提出作为具有单个狄拉克锥表面的三维拓扑绝缘体，并通过角分辨光电子能谱实验得到验证。在此，我们通过层状单晶Bi2Se3纳米带中的周期性量子干涉效应，展示了拓扑表面态明确的输运证据。磁电阻中显著的阿哈罗诺夫-玻姆振荡清楚地证明了二维电子覆盖整个表面，这与表面态的拓扑性质一致。主h/e振荡及其温度依赖性的主导地位证明了这些电子态的鲁棒性。我们的结果表明，拓扑绝缘体纳米带为未来室温自旋电子器件提供了有前景的新型材料。