螺旋液体中由Rashba自旋轨道耦合与电子相互作用诱导的背散射：定域性、对称性与截断效应

在时间反演对称的单粒子背散射场（通常称为Rashba自旋轨道耦合）与非背散射电子相互作用的共同作用下，通常预期会在二维拓扑绝缘体边缘的一维螺旋电子液体中产生非弹性背散射，正如许多理论工作所预测的那样。最近的一项工作[H.-Y. Xie et al., Phys. Rev. Lett. 116, 086603 (2016)]针对背散射场和相互作用的“局域”模型，得出了背散射不存在的相反结论。为解决这一潜在争议，本工作采用费米子微扰理论，并考虑相当一般的背散射场和电子相互作用形式，研究背散射效应。我们发现背散射效应对背散射场和电子相互作用的定域性性质、后者的对称性以及电子谱截断的存在与否都极为敏感。我们发现，在以下假设下背散射确实不存在：(i) 局域背散射场；(ii.a) 局域或 (ii.b) SU(2)-对称的相互作用；(iii) 边缘态谱无截断。然而，违反任一条件都会导致背散射。这也与基于玻色化技术的结果相协调。我们计算了相关的背散射电流，确立了其低偏压标度行为，并预测了两个不同标度区之间的交叉。我们发现的主要含义是，在真实系统中某种程度的背散射是不可避免的，尽管对于近乎局域的背散射场和相互作用可能被相当抑制。