HgTe 量子阱中干涉诱导的磁阻

我们利用 Bernevig-Hughes-Zhang 模型研究了 HgTe 量子阱中电导率的量子干涉修正。该模型由两种独立种类（块）的大质量 Dirac 费米子组成。我们描述了随着载流子浓度增加，正交类与辛类之间的交叉，并在假设各块内存在白噪声无序且无块混合的情况下，分别计算了弱局域化和弱反局域化修正。我们计算了宽磁场区间内的干涉诱导磁阻，特别是扩散区之外的情况。值得注意的是，单独考虑每个 Dirac 锥时，其对低场磁阻贡献为线性，且在磁场 $B$ 中表现出不对称性。我们利用 Berry 相位形式体系对该结果进行了解释。两个块的贡献通过将 $B$ 替换为 $-B$ 相互关联，因此在 $B\to 0$ 极限下总磁阻是对称且抛物线型的。然而，在某些参数范围内，场依赖性表现出强烈的非单调性。我们还证明了块混合会产生额外的奇异扩散模式，这些模式在无混合时不会出现。