一维拓扑绝缘体：研究拓扑绝缘体薄膜中有限尺寸效应的模型
介观与纳米尺度物理
2014-04-28 v2
摘要
作为描述拓扑绝缘体薄膜中有限尺寸效应的模型，我们研究了拓扑绝缘体（TI）的一维（1D）有效模型。利用该一维有效模型，我们揭示了表面波函数的空间分布与薄膜有限尺寸能隙对厚度（Lx）依赖关系之间的精确对应。我们在半无限几何与平板几何下分别求解了边界问题，表明尺寸能隙的 Lx 依赖性是 x=Lx+1 深度处表面波函数振幅的直接量度[此处边界条件选为波函数在 x=0 处消失]。根据参数的不同，边缘态波函数表现出阻尼振荡（在图 2 的“TI-振荡”区域），或变为过阻尼（同上，在“TI-过阻尼”相）。在原始的三维体相拓扑绝缘体中，价带与导带能谱的不对称性普遍存在。在此，我们证明通过调节这种不对称性，可以驱动从 TI-振荡相到 TI-过阻尼相的渡越。
引用
@article{arxiv.1401.2583,
title = {One-dimensional topological insulator: a model for studying finite-size effects in topological insulator thin films},
author = {Mayuko Okamoto and Yositake Takane and Ken-Ichiro Imura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2583},
year = {2014}
}
备注
14 pages, total 6 panels in 4 captioned figures