反转 InAs/GaSb 双层中的磁致拓扑相变

我们报道了反转 InAs/GaSb 双层中从量子自旋霍尔绝缘体到正常绝缘体的磁致拓扑相变。我们利用双栅极 Corbino 器件，其中能带反转程度，或等价的电子和空穴密度，可以被连续调节。我们观察到在发生能带交叉的磁场附近存在拓扑相变，该相变伴随着以体电导峰（BCP）为特征的体能隙闭合。在另一组实验中，我们研究了倾斜磁场（倾角 $\theta$）下的相变。我们观察到了 BCP 附近随 $\theta$ 变化的特征磁电导，这显著依赖于双层的密度。在相对深反转（因此密度较高）的区间内，电子-空穴杂化主导激子相互作用，BCP 随 $\theta$ 增大。相反，在浅反转（较低密度）区间内，激子相互作用主导杂化，BCP 受到抑制，表明在没有能隙闭合的情况下发生了平滑 crossover。这表明在临界点附近存在具有自发对称性破缺的低密度关联绝缘体。我们高度可控的电子-空穴系统为研究近期理论提出的相互作用拓扑态提供了理想平台。