拓扑绝缘体中金属表面态的磁化
介观与纳米尺度物理
2014-12-01 v1
摘要
我们计算了拓扑绝缘体螺旋金属表面态的磁化。在哈密顿量中，除了占主导地位的狄拉克贡献外，我们还考虑了一个小的次主导薛定谔项。这打破了粒子-空穴对称性。上狄拉克锥的截面变窄，而下狄拉克锥的截面变宽。在纯狄拉克极限下，磁化随化学势（）变化的锯齿状图案发生了偏移；但霍尔平台的量子化仍保持半整数。这通过对磁化关于 求导得到了验证。我们将结果与非相对论项主导相对论贡献且量子化为整数的情况进行了比较。我们得到了磁振荡的解析结果，其中包含了非相对论与相对论磁能尺度之比的一阶修正。我们的全量子力学推导证实了半经典理论的预期，除了对预期相位有一个小的修正。磁振荡的整体振幅发生了变化。丁格尔因子和温度因子被修正。
引用
@article{arxiv.1411.5973,
title = {Magnetization of the Metallic Surface States in Topological Insulators},
author = {Calvin J. Tabert and J. P. Carbotte},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5973},
year = {2014}
}
备注
To be published in J. Phys.: Condens. Matter