胶体拓扑绝缘体
软凝聚态物质
2018-02-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑绝缘体在体内绝缘，但表现出受体拓扑保护的稳健边缘态。这里我们设计了一种胶体拓扑绝缘体，并在经典粒子系统中实验演示了边缘态的出现。磁性胶体粒子沿两个不同磁性晶格的边缘运动。我们用一个均匀外部磁场驱动胶体，该磁场执行一个拓扑非平凡的调制回路。该回路在磁性晶格体内诱导闭合轨道。在边缘，两个晶格合并处，胶体执行掠过轨道轨迹，从而实现边缘输运。我们还观察到顺磁性和抗磁性胶体沿两个反转图案之间的边缘向相反方向运动；这是拓扑绝缘体中量子自旋霍尔效应的类比。我们展示了一种新的、稳健且通用的胶体粒子输运方式，为实验室芯片应用开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1711.05264,
title = {Colloidal topological insulators},
author = {Johannes Loehr and Daniel de las Heras and Adam Jarosz and Maciej Urbaniak and Feliks Stobiecki and Andreea Tomita and Rico Huhnstock and Iris Koch and Arno Ehresmann and Dennis Holzinger and Thomas M. Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05264},
year = {2018}
}