具有六重扭曲拓扑绝缘体中的体相与表面自旋电导率

我们研究了拓扑绝缘体的自旋电导率，同时考虑了表面和准二维体态。我们对哈密顿量在动量上进行了至三阶的低能展开，并考虑了由短程无序引起的顶点修正。六重扭曲在自旋电导率张量中产生了额外的各向异性分量。通常，自旋电导率的各向同性部分大于各向异性部分。对于体态的螺旋 regime，即费米能级上的电子具有相同的自旋在动量方向上的投影，我们进行了更详细的研究。在此 regime 下，观察到费米能级处体态对自旋电导率的贡献显著增加。我们发现，若 Rashba 自旋轨道耦合大于无序强度，则体自旋电导率对无序不敏感，否则会被强烈抑制。来自表面态的自旋电导率贡献几乎与化学势无关，对无序具有鲁棒性，且其值与每层体态的自旋电导率贡献相当。所得结果与实验数据一致。