拓扑绝缘体螺旋边缘态的动态核极化
介观与纳米尺度物理
2018-12-12 v3
摘要
拓扑绝缘体因其受时间反演对称性保护的自旋-动量锁定边缘态，在自旋电子学及相关技术方面颇具前景。除了这些系统中出现的独特基础物理外，这些受保护态的潜在技术应用也推动了过去十年的拓扑绝缘体研究。然而，大多数已知的拓扑绝缘体材料天然含有带自旋的核，它们与螺旋边缘态的超精细耦合本质上破坏了时间反演对称性，消除了拓扑保护，并通过超精细辅助背散射使得动态核自旋极化的积累成为可能。在此，我们利用问题的对称性大幅降低计算复杂度，通过数值精确分析计算了包含多达个核自旋的边缘通道的散射概率与核极化。随后我们展示了普适标度性质的涌现，使我们能将发现外推至大得多的、与实验相关的系统尺寸。我们发现显著的核极化可由相对较弱的螺旋边缘电流产生，表明其可能是影响拓扑绝缘体器件中自旋输运的重要因素。
引用
@article{arxiv.1711.01712,
title = {Dynamic Nuclear Polarization from Topological Insulator Helical Edge States},
author = {Antonio Russo and Edwin Barnes and Sophia E. Economou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01712},
year = {2018}
}