量子反常霍尔绝缘体中的边缘磁等离激元色散与time-resolved等离激元输运
材料科学
2023-08-31 v1
摘要
量子反常霍尔 (QAH) 绝缘体通过结合磁极化与自旋轨道耦合，在无需外磁场的情况下产生信号的单向传输，从而打破互易性。这种行为使 QAH 材料成为发展环行器技术的良好平台。然而，手性边缘等离激元的波长如何与其频率相关，以及等离激元波包在 QAH 绝缘体中如何在时域被激发，仍不清楚。在此，我们通过频域和时域测量研究 Cr-(Bi,Sb)Te 中的边缘磁等离激元 (EMP) 共振。从具有不同尺寸的盘形样品，我们获得 EMP 的色散关系并提取手性边缘态的漂移速度。从时间分辨输运测量中，我们确定了等离激元波包的速度，并观察到在升高温度下从边缘到体输运的转变。我们表明频域和时域测量可由体中微波诱导耗散通道的损耗很好地建模。我们的结果表明，通过施加低微波功率并制备直径 m 的较大器件，可显著降低 EMP 衰减率。在 m 的样品中，在 1.3 GHz 实现了 20 dB 的非互易性，为利用 QAH 绝缘体开发片上非互易器件提供了启示。
引用
@article{arxiv.2308.15665,
title = {Edge Magnetoplasmon Dispersion and Time-Resolved Plasmon Transport in a Quantum Anomalous Hall Insulator},
author = {Luis A. Martinez and Gang Qiu and Peng Deng and Peng Zhang and Keith G. Ray and Lixuan Tai and Ming-Tso Wei and Haoran He and Kang L. Wang and Jonathan L DuBois and Dong-Xia Qu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15665},
year = {2023}
}