具有螺旋表面态的体金属
无序系统与神经网络
2011-10-20 v3 强关联电子
摘要
在寻找拓扑绝缘体材料的热潮中，最近发现一些体金属，其电子态非常接近拓扑绝缘体，支持着作为拓扑绝缘体定义特征的相同拓扑表面态。首次在Sb的自旋极化ARPES中观察到（D. Hsieh等人，《科学》323, 919 (2009)），金属系统中的螺旋表面态似乎对至少中等程度的无序具有鲁棒性。我们在此对这些“螺旋金属”——具有螺旋表面态的体金属——的性质进行理论研究。我们探讨了在清洁和无序系统中，表面态和体态如何混合。利用Fano模型，我们发现，在清洁系统中，螺旋表面态并不仅仅通过与一个非拓扑的寄生金属带杂化而被吸收。相反，它们被推离与体态在动量和能量上重叠的区域，在体能带中留下一个有限寿命的表面共振。此外，在某些情况下，杂化可能导致表面态带倍增，且在所有情况下都保留螺旋特征。弱无序导致非常相似的效果——表面态被推离体态的能带宽度，在原表面态的位置留下一个有限寿命的表面共振。
引用
@article{arxiv.1003.3018,
title = {Bulk metals with helical surface states},
author = {Doron L. Bergman and Gil Refael},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.3018},
year = {2011}
}