拓扑边缘态中磁性诱导背散射的观测
介观与纳米尺度物理
2020-07-10 v1
摘要
拓扑绝缘体的边界模式受到非平庸体电子态对称性的保护。除非这些对称性被打破，否则它们可以产生新现象，例如一维 (1D) 拓扑边缘态中的量子自旋霍尔效应，其中准粒子背散射被时间反演对称性 (TRS) 抑制。在这里，我们研究了在缺乏 TRS 的情况下铋的 1D 拓扑边缘态的性质，其中预测会发生背散射。使用扫描隧道显微镜的光谱成像和自旋极化测量，我们比较了原始铋双层边缘态中发生的准粒子干涉 (QPI) 与由破坏 TRS 的铁磁铁簇终止的双层边缘态中发生的 QPI。我们对修饰双层边缘的实验揭示了一个额外的 QPI 分支，这可以归因于时间反演能带伙伴之间跨越布里渊区中心的自旋翻转散射。观测到的 QPI 特征与具有一个 Kramers 对能带的拓扑边缘态的理论预期完全吻合。总之，我们的结果为铋的非平庸性质提供了进一步的证据，特别是证明了通过局部磁性破坏 TRS 在螺旋拓扑边缘态内部诱导了背散射。
引用
@article{arxiv.2007.04353,
title = {Observation of backscattering induced by magnetism in a topological edge state},
author = {Berthold Jäck and Yonglong Xie and B. Andrei Bernevig and Ali Yazdani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04353},
year = {2020}
}