拓扑绝缘体表面态中的电子束分裂及电子 Goos-Hanchen 位移测量方案
介观与纳米尺度物理
2022-02-22 v1 材料科学
摘要
本文从理论上研究了具有势垒的拓扑绝缘体表面上六边形翘曲效应对电子输运性质及 Goos-Hänchen（GH）横向位移的影响。由于入射电子束的翘曲费米面，我们可预期出现对应于双折射现象的两个传播透射束。透射束的自旋取向锁定于其动量，因此其中一个自旋方向相对于入射自旋方向发生旋转。基于狄拉克点附近的低能哈密顿量并考虑高斯束，我们推导了在翘曲效应下计算横向位移的表达式。我们通过解释横向位移中与其透射峰对应的大峰值出现的原因，详细研究了透射概率与透射束 GH 位移对系统参数的依赖关系。结果表明，两透射束通过其不同 GH 位移产生的分离可达几微米，足以在实验中观测。最后，我们提出一种基于横向磁聚焦技术测量电子束 GH 位移的方法，其中通过调节外加磁场可诱导出可探测的电子共振路径。
引用
@article{arxiv.2202.09537,
title = {Electron beam splitting at topological insulator surface states and a proposal for electronic Goos-Hanchen shift measurement},
author = {Hassan Ghadiri and Alireza Saffarzadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09537},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 8 figures