量子反常霍尔绝缘体中电子输运的直接可视化
介观与纳米尺度物理
2021-12-28 v1
摘要
量子反常霍尔(QAH)绝缘体的特征是在零磁场下具有量子化的霍尔电阻和消失的纵向电阻,这些特性受局域扰动保护且与样品细节无关。这种不敏感性使得全局输运测量无法获取局域电流分布的微观细节。因此,导致输运量子化的电流分布尚属未知。本文利用磁成像技术直接观测QAH regime下的输运电流。当我们通过静电门控调谐穿过QAH平台时,清晰地识别出一个样品主要在体部而非沿边缘输运电流的区间。此外,我们成像了磁化强度对静电门控的局域响应。综合来看,这些测量表明在QAH regime内不可压缩区域承载了电流。我们的观测表明,样品的自洽静电学在决定电流分布中起着核心作用。在QAH绝缘体及其他拓扑非平庸物质态中确定电子输运的合适微观图像,是实现其在下一代量子器件中潜力的关键一步。
引用
@article{arxiv.2112.13122,
title = {Direct visualization of electronic transport in a quantum anomalous Hall insulator},
author = {G. M. Ferguson and Run Xiao and Anthony R. Richardella and David Low and Nitin Samarth and Katja C. Nowack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13122},
year = {2021}
}