二维拓扑绝缘体中非磁性缺陷诱导的电子态

我们研究二维拓扑绝缘体中具有短程势的非磁性缺陷所诱导的带隙内电子态，并追踪其随缺陷与边界距离变化的演化。研究发现，远离边界的缺陷会产生两个束缚态，与势的符号无关。这些态被分类为类电子型和类空穴型。每一类态可具有两种电子密度空间分布：第一类态在中心有密度极大，第二类态在中心有密度极小。当缺陷与边界耦合时，束缚态相应转变为两类共振态，并呈现绕缺陷流动的边缘态形式。在特定条件下，两个共振态干涉导致形成嵌入绕缺陷流动的边缘态连续谱中的束缚态。我们计算了绕缺陷流动的边缘态中的电子密度空间分布，并估算了缺陷附近积累的电荷。绕缺陷流动的边缘态的电流密度场包含两个分量，一个绕缺陷流动，另一个环绕缺陷环流。