量子自旋霍尔边缘伽利略不变性破缺的证据

我们研究了在存在电子-电子相互作用和弱局域 Rashba 自旋轨道耦合的情况下，量子自旋霍尔绝缘体螺旋边缘通道的输运性质。两者的结合允许不破坏时间反演对称性的非弹性背散射，导致电导的相互作用依赖的幂律修正。在此，我们使用非平衡 Keldysh 形式来描述一个长的一维边缘通道耦合到外部库的情况，其中施加的偏压是主导能量尺度。通过显式计算杂质强度高达四阶的电导修正，我们在微观层面分析了关联的单粒子和双粒子背散射过程。有趣的是，我们表明引线的建模以及伽利略不变性的破缺对输运性质有重要影响。这种破缺的发生是因为体态谱的伽利略不变性转变为边缘谱的涌现洛伦兹不变性。由于量子自旋霍尔边缘的伽利略不变性破缺，我们发现单粒子背散射贡献具有非常低的幂次标度，而在存在伽利略不变性的情况下，主导贡献将仅来自关联的双粒子背散射。这种差异进一步反映在散粒噪声的 Fano 因子（一个实验可观测量）的不同值上。所描述的行为是 Rashba 散射体特有的，在时间反演破缺的磁性杂质背散射情况下不会发生。