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利用量子简并气体成像拓扑保护输运

材料科学 2015-06-04 v2 量子气体 量子物理

摘要

保持在导电表面附近的超冷和量子简并气体可作为电子电流流动的灵敏、高分辨率和大面积探针。先前的工作利用原子芯片陷阱将保持在距表面微米处的超冷原子和玻色 - 爱因斯坦凝聚体,对金线中晶界周围的输运进行了成像。我们表明,原子芯片显微镜可应用于具有拓扑保护表面输运的材料研究中。我们对拓扑绝缘体 (TI) 中经过光刻定制的表面缺陷(包括理想化情况以及具有典型 Bi2_{2}Se3_{3} 能带结构和电导率的情况)的电流流动进行了数值计算。我们提出,对电流流动模式进行成像能够区分理想 TI 与具有有限体 - 表面电导率比的 TI,并且具体而言,通过对刻蚀到 TI 表面的沟槽周围的输运进行成像,可能确定该比率。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.0060,
  title  = {Imaging topologically protected transport with quantum degenerate gases},
  author = {Brian Dellabetta and Taylor L. Hughes and Matthew J. Gilbert and Benjamin L. Lev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.0060},
  year   = {2015}
}

备注

Extensively rewritten, better introduction. 12 pages, 10 figures