破缺时间反演激子绝缘体中螺旋边缘态拓扑保护电导的失效

无隙螺旋边缘模是量子自旋霍尔效应的标志。受时间反演对称性保护,每条边缘在零温下贡献一个量子化的电导量子$G_0 \equiv e^2/h$。然而,在WTe$_2$中实验观测到的电导在边缘长度约100 nm时即已低于每条边缘的$G_0$,即使在无外场或磁性杂质导致的显式时间反演破缺时也是如此。本工作中,我们展示了WTe$_2$中可形成的具有自旋螺旋序的时间反演破缺激子凝聚态如何导致电导量子化的失效。我们进行Hartree-Fock计算以比较时间反演破缺与保持的激子绝缘体。利用这些平均场模型,我们通过量子输运模拟证明,弱非磁性无序可重现实验中观测到的电阻边缘长度标度行为。我们辅以Luttinger液体图像的分析,进一步阐明量子化失效背后的机制。