磁拓扑绝缘体边缘电流图像特征
介观与纳米尺度物理
2025-01-22 v1 其他凝聚态物理
摘要
磁拓扑绝缘体（MTIs）拥有拓扑保护的边缘态，但这些边缘态在电子输运中的作用仍不明确。使用扫描型超导量子干涉仪（SQUID）显微镜，我们对量子异常霍尔（QAH）绝缘体中电流分布进行局部测量，测量条件为大偏置电流下，导电率张量的量化化简解。我们发现，通道内部的 bulk 电流与样本边界处的边缘电流共存。尽管边缘电流的位置会随磁场的反转而变化，但其位置不依赖于电流方向。为理解我们的观察结果，我们引入一种模型，包含样本磁化以及由化学势梯度驱动的电流贡献。通过测量化学势诱导的磁化变化来参数化我们的模型。我们的模型表明，观察到的边缘电流可理解为在偏置下样本中电化学势分布所产生的磁化变化。我们的工作凸显了MTIs中电子输运的复杂性，并突出了使用磁性成像来消除电子输运特征各种贡献的价值与挑战。
引用
@article{arxiv.2501.11666,
title = {Imaging signatures of edge currents in a magnetic topological insulator},
author = {G. M. Ferguson and Run Xiao and Anthony R. Richardella and Austin Kaczmarek and Nitin Samarth and Katja C. Nowack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11666},
year = {2025}
}