缺陷与退相干对二维拓扑绝缘体中电荷流与自旋流的影响
介观与纳米尺度物理
2017-02-08 v1
摘要
使用非平衡 Keldysh 格林函数形式，我们研究了缺陷对二维拓扑绝缘体（TI）电子结构和输运性质的影响。我们展示了电荷的空间流动如何在受拓扑保护的边缘态与体态之间变化，并表明保持 TI 时间反演对称性的弹性和非弹性散射缺陷对 TI 的局部电子结构及其输运性质产生定性不同的影响。此外，我们表明，最近预测的通过磁性缺陷破坏 TI 时间反演对称性以产生高度自旋极化电流的能力 [Phys. Rev. B 93, 081401 (2016)]，对 Rashba 自旋轨道相互作用的引入和退相干效应具有鲁棒性，并且在 TI 参数的很大范围内变化时不受影响。我们讨论了在对称操作（如偏置和栅极电压反转，或空间反射）下，诱导自旋流符号如何变化。最后，我们表明，对磁性缺陷拓扑与对称性之间相互作用的洞见，可用于创造新颖的量子现象，例如在 TI 内部产生高度局域化的磁场。
引用
@article{arxiv.1609.01726,
title = {Effects of Defects and Dephasing on Charge and Spin Currents in Two-Dimensional Topological Insulators},
author = {John S. Van Dyke and Dirk K. Morr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01726},
year = {2017}
}