中文

拓扑绝缘体表面的电子-磁子耦合与准粒子寿命

材料科学 2021-09-21 v2 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

本文研究了与铁磁和反铁磁绝缘体邻近耦合的拓扑绝缘体表面的费米子自能。通过使拓扑绝缘体表面的电子与反铁磁体的两个子晶格具有不同的交换耦合,可实现增强的电子-磁子耦合。因此,该系统被视为比铁磁界面更优的、用于实现磁子介导超导的平台。增强的电子-磁子耦合同时增大了自能效应。在本文中,我们展示了如何通过使用具有足够易轴各向异性的磁绝缘体,使拓扑绝缘体表面附近的逆准粒子寿命和能量重整化在费米能级附近保持较低。我们发现,由于增强的电子-磁子耦合,加之相较于铁磁情形对易轴各向异性的需求降低,反铁磁情形在理论和实验角度都最为有趣。我们还考虑了一组材料和仪器参数,在这些参数下,这些自能应在角分辨光电子能谱实验中可测,从而为界面交换耦合强度的测量铺平道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.00028,
  title  = {Electron-magnon coupling and quasiparticle lifetimes on the surface of a topological insulator},
  author = {Kristian Mæland and Håkon I. Røst and Justin W. Wells and Asle Sudbø},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00028},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 9 figures, accepted in Physical Review B