扩展限制对量子反常霍尔效应中边缘通道结构的影响
介观与纳米尺度物理
2016-09-21 v1
摘要
具有非平凡能带结构的薄膜中的量子反常霍尔（QAH）效应伴随着磁性掺杂剂系统的铁磁转变。在实验上，QAH转变表现为纵向电阻率对弱外部磁场依赖关系中的跳跃。在微观上，该跳跃源于铁磁转变一侧手性边缘模的出现。我们分析地研究了扩展限制对边缘模结构的影响。我们采用最简单的扩展限制模型，即硬壁旁边的势阶。研究表明，与所有边缘通道都是手性的常规量子霍尔效应不同，在QAH效应中，边界的复杂结构导致非手性边缘模，其出现在铁磁转变的两侧。非手性模的波函数在转变上方和下方不同：在支撑手性边缘模的“拓扑”侧，非手性模被边界“排斥”，即它们比“平凡”侧局部化程度低得多。因此，无序诱导的散射进入这些模将促进手性边缘模的扩展。非手性模的主要实验表现是，通过贡献于纵向电阻，它们模糊了QAH转变。
引用
@article{arxiv.1605.06858,
title = {Effect of extended confinement on the structure of edge channels in the quantum anomalous Hall effect},
author = {Z. Yue and M. E. Raikh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.06858},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 5 figures