量子自旋霍尔边缘态的非线性弹道响应

拓扑边缘态展现无耗散输运和电驱动拓扑相变，使其成为不受摩尔定律约束的下一代晶体管的理想选择。然而，其色散从未被探测，且常被假定为简单的线性，无任何严格依据。在此，我们确定了弹道区中拓扑边缘态的非线性电响应，并展示了该响应如何确认边缘色散中对称性破缺项的存在，例如偏离非线性和倾斜的自旋量化轴。非线性响应源于Zeeman能隙两侧能带占据的不连续性，其方向由相对于Zeeman场的自旋取向决定。我们确定了若干类拓扑材料的边缘色散并讨论实验测量。