拓扑绝缘体纳米锥中的磁电导、量子霍尔效应与库仑阻塞
介观与纳米尺度物理
2020-04-01 v2
摘要
通过圆柱形拓扑绝缘体（TI）纳米线的磁输运由量子限域与几何（Aharonov-Bohm 与 Berry）相位之间的相互作用主导。此处我们指出，半径变化的 TI 纳米线这一更广泛类别——对其施加均匀同轴磁场会诱导出变化的 Aharonov-Bohm 磁通，从而沿纳米线产生类质量势——可通过研究其最简单成员，即 TI 纳米锥，来探究。此类纳米锥可观测到引人入胜的介观输运现象：垂直于纳米锥的磁场中电导因高阶拓扑棱态而量子化，而在同轴磁场中则表现出经由 Dirac Landau 能级的共振透射。此外，它可充当量子磁瓶，约束表面 Dirac 电子并导致以相互作用为主导的库仑阻塞型 regime。我们通过数值计算表明，上述效应在实验可实现的系统尺寸与磁场值下出现，意味着 TI 纳米锥结可作为 Dirac 电子光学装置的构建单元。
引用
@article{arxiv.1909.13124,
title = {Magnetoconductance, Quantum Hall Effect, and Coulomb Blockade in Topological Insulator Nanocones},
author = {Raphael Kozlovsky and Ansgar Graf and Denis Kochan and Klaus Richter and Cosimo Gorini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13124},
year = {2020}
}