量子反常霍尔绝缘体中的受限诱导手性边缘通道相互作用
介观与纳米尺度物理
2023-02-22 v1 材料科学
摘要
在量子反常霍尔（QAH）绝缘体中，体内绝缘但电子可沿称为手性边缘通道（CECs）的一维导电通路以零电阻运动。这些 CECs 曾被预测受限于一维（1D）边缘并在二维（2D）体内呈指数衰减。本工作中，我们展示了在不同宽度的霍尔条几何结构中制备的 QAH 器件的系统研究结果。在电荷中性点，QAH 效应在宽度仅约 72 nm 的霍尔条器件中持续存在，意味着 CECs 的固有衰减长度小于约 36 nm。在电子掺杂区间，我们发现当样品宽度小于 1 μm 时，霍尔电阻迅速偏离量子化值。我们的理论计算表明，窄 QAH 样品中霍尔电阻对量子化值的偏离源于 QAH 绝缘体中由无序诱导的体态所介导的两条相反 CECs 之间的相互作用，这与我们的实验观测一致。
引用
@article{arxiv.2207.08371,
title = {Confinement-Induced Chiral Edge Channel Interaction in Quantum Anomalous Hall Insulators},
author = {Ling-Jie Zhou and Ruobing Mei and Yi-Fan Zhao and Ruoxi Zhang and Deyi Zhuo and Zi-Jie Yan and Wei Yuan and Morteza Kayyalha and Moses H. W. Chan and Chao-Xing Liu and Cui-Zu Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.08371},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 5 figures, comments are welcome