二维拓扑绝缘体边缘的相互作用增强磁有序绝缘态

我们发展了一个关于二维拓扑绝缘体边缘关联磁有序绝缘态的理论。我们证明了由施加磁场 $B$ 诱导的有隙自旋极化态自然地被电子相互作用所促进，这些相互作用驱动了螺旋液体中的临界易面铁磁关联。作为关键表现，集体激发（同时携带自旋和电荷）谱中的能隙 $\De$ 被增强，并呈现出由卢廷格液体参数 $K$ 控制的标度依赖关系 $\De \propto B^{1/(2-K)}$。这种标度依赖关系可以通过较低温度下霍尔棒器件纵向电导的激活行为 $G \sim (e^2/h) \exp(- \De/T)$ 来探测，从而提供了一种实验上提取参数 $K$ 的直接方法。因此，我们的发现表明，螺旋液体相互作用驱动的量子临界性的特征可能已经在标准的霍尔棒测量中显现出来。