螺旋边缘中磁矩的电流噪声

我们计算了由耦合到二维拓扑绝缘体螺旋边缘的磁矩产生的双端电流噪声。当系统相对于面内自旋旋转对称时，即使在存在电压偏置 $V$ 的情况下，噪声仍由 Nyquist 分量主导。相应的噪声谱 $S(V,\omega)$ 由修正的涨落-耗散定理确定，其中以微分电导 $G(V,\omega)$ 代替线性电导。通常在实验中测量的微分噪声 $\partial S/ \partial V$，在由局域磁矩的 Korringa 弛豫速率设定的小尺度 $\tau_{K}^{-1}\ll T$ 上强烈依赖于频率。这与传统介观导体的情况形成鲜明对比，后者的 $\partial S/ \partial V$ 与频率无关且由散粒噪声定义。在螺旋边缘中，自旋旋转对称性的破坏导致了散粒噪声，但该噪声仅在高压偏置下才变得重要。与费米子系统不同寻常的是，这种反向散射电流中的噪声是超泊松的。