磁性拓扑绝缘子中量子反常霍尔态的几何效应

磁性拓扑绝缘体（MTIs）中量子反常霍尔效应（QAHE）的一个引人注目的观测现象是耗散型边缘态，其中量子化霍尔电阻伴随非零纵向电阻。我们利用三维紧束缚模型与非平衡格林函数形式，数值研究了MTIs中QAHE的此种耗散行为。研究发现，在洁净样品中，探测电极与MTI样品之间的几何失配导致中央霍尔条中产生额外散射，类似于传统霍尔效应中分裂栅极的作用。结果，在霍尔电阻保持量子化的同时，纵向电阻因该额外散射而偏离零。研究还表明，外磁场以及无序散射均可抑制纵向电阻的耗散。这些结果与先前的实验观测吻合良好，并为QAHE器件的制备提供了见解。