拓扑能带绝缘体中的螺旋金属
介观与纳米尺度物理
2009-04-02 v1 强关联电子
摘要
畴壁和涡旋等拓扑缺陷长期以来一直吸引着物理学家。在超流氦 He 的 B 相等量子系统中，出现了一个新的变化，即涡旋与核心中的低能激发相关联。类似地，宇宙弦可能与传播的费米子模式相联系。类似的现象能否发生在拥有大量拓扑缺陷的晶体固体中？我们在此证明，在“拓扑绝缘体”——一种被认为在块体材料 BiSb 中实现的新型能带绝缘体——中，位错线确实与一维费米子激发相关联。与常规量子线中的费米子激发不同，这些模式如同量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘态一样受到拓扑保护，不会被无序散射。由于位错在真实材料中无处不在，这些激发可能在拓扑绝缘体的自旋和电荷输运中占据主导地位。我们的结果为在块体固体中创建一种潜在理想的量子线提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.0810.5121,
title = {Helical Metal Inside a Topological Band Insulator},
author = {Ying Ran and Yi Zhang and Ashvin Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.5121},
year = {2009}
}