基于栅极可调三维拓扑绝缘体纳米线的法布里-珀罗干涉测量
介观与纳米尺度物理
2021-09-07 v3
摘要
三维拓扑绝缘体（3D TI）纳米线展现出多种有趣的磁输运性质，可归因于其自旋-动量锁定的表面态，如准弹道输运和阿哈罗诺夫-玻姆振荡。此处，我们聚焦于带栅极区段的三维拓扑绝缘体纳米线的输运性质，该栅极区段构成一个电子法布里-珀罗（FP）干涉仪，可调谐以充当表面态滤波器或能量势垒。通过调节纳米线栅极区段的载流子密度与长度，可控制干涉图样，并使纳米线对特定拓扑表面态输入模式完全透明，同时完全滤除其他模式。我们还考虑了 FP 干涉与外部磁场的相互作用（可借此诱导克莱因隧穿），以及栅极区段的横向不对称性（例如由顶栅结构引起），其展现出与 Rashba 纳米线有趣的类比。由于其丰富的电导现象学，我们提出将带栅极区段的三维拓扑绝缘体纳米线作为在近狄拉克点处对 3D TI 纳米线表面态进行基于输运的详细表征的理想装置，这可能有助于实现基于 3D TI 纳米线的拓扑超导与马约拉纳束缚态。
引用
@article{arxiv.2104.03819,
title = {Fabry-P\'erot interferometry with gate-tunable 3D topological insulator nanowires},
author = {Javier Osca and Kristof Moors and Bart Sorée and Llorenç Serra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.03819},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 11 figures