无序效应对三维 $Z_2$ 量子自旋霍尔系统的影响
无序系统与神经网络
2009-11-13 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
本文研究了非磁性无序效应对介于普通绝缘体和三维 量子自旋霍尔绝缘体之间的量子临界点(QCP)的影响。描述该QCP的最小模型是3+1狄拉克费米子的单拷贝，其拓扑质量 诱导了量子相变。我们在自洽玻恩近似下推导了由质量项 、化学势 和无序强度张成的相图。为了推断低能有效理论的结构，我们进一步计算了电导率的弱局域化(WL)修正。通过这种方式，我们发现扩散子由两个具有扩散极点的准简并贡献组成；其中一个始终表现为扩散模式。另一个仅在 时成为零质量模式。基于这种“双模式图像”，我们将讨论最近由Onoda等人发现的“悬浮与对湮灭”现象可能的微观图像。
引用
@article{arxiv.0808.1328,
title = {Disorder effect on 3-dimensional $Z_2$ quantum spin Hall systems},
author = {Ryuichi Shindou and Shuichi Murakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.1328},
year = {2009}
}
备注
30 pages submitted to PRB. The standard WL calculation based on the Kubo formula is newly included, while the previous mode-mode coupling calculations are transferred to the appendices. The physical meaning of the "two-modes" is also made explicit