发现几大类具有表面背散射抑制自旋极化单狄拉克锥的拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2010-07-30 v1 超导电性
计算物理
量子物理
摘要
三维拓扑绝缘体是一种新颖的量子物质态，其表面具有自旋-动量锁定的螺旋狄拉克费米子，有望为自旋电子学、量子计算和基础物理学开辟新天地。许多预测的拓扑现象的实验实现需要找到多变量拓扑带绝缘体，这些绝缘体可以多重连接到磁性半导体和超导体。在这里，我们提出了在AB2X4(124)、A2B2X5(225)、MN4X7(147)、A2X2X'(221) [A,B=Pb,Ge,Sb,Bi；M,N=Pb,Bi；X,X'=硫族元素家族] 中几种新型拓扑绝缘体类别的理论预测和实验发现。我们观察到这些材料的带隙高达约0.35eV。多变量特性允许多样的表面色散可调性、费米面自旋涡旋或纹理构型以及自旋相关的电子干涉，标志着这些材料表面上的新型量子输运过程。我们的发现也为在这些奇异材料中寻找拓扑超导性（arXiv:0912.3341v1 (2009)）提供了几个新平台。
引用
@article{arxiv.1007.5111,
title = {Discovery of several large families of Topological Insulator classes with backscattering-suppressed spin-polarized single-Dirac-cone on the surface},
author = {Su-Yang Xu and L. A. Wray and Y. Xia and R. Shankar and A. Petersen and A. Fedorov and H. Lin and A. Bansil and Y. S. Hor and D. Grauer and R. J. Cava and M. Z. Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.5111},
year = {2010}
}
备注
11 pages, 4 Figures