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无序二维拓扑绝缘体线中的电导涨落:从量子自旋霍尔到普通量子相

介观与纳米尺度物理 2018-03-14 v2

摘要

杂质和缺陷在拓扑绝缘体(TIs)中无处不在,因此理解无序对电子输运的影响十分重要。我们计算了由具有现实参数的 Bernevig-Hughes-Zhang (BHZ) 哈密顿量建模的无序二维 TI 线的随机电导涨落分布 P(G)P(G)。正如我们所展示的,无序将 TIs 驱动到不同区域:金属(M)、量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)和普通绝缘体(OI)。通过改变无序强度和费米能量,我们解析和数值地计算了整个相图中的 P(G)P(G)。电导涨落遵循酉普适类 β=2\beta=2 的统计。然而,在强无序和高能量下,涨落大小 δG\delta G 达到正交对称类的普适值(β=1\beta=1)。在 QSHI-M 和 QSHI-OI 交叉处,边缘态与体态之间的相互作用在电导的统计性质中起关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.00146,
  title  = {Conductance fluctuations in disordered 2D topological insulator wires: From quantum spin-Hall to ordinary quantum phases},
  author = {Hsiu-Chuan Hsu and Ioannis Kleftogiannis and Guang-Yu Guo and Victor A. Gopar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.00146},
  year   = {2018}
}

备注

17 pages, 5 figures