基于量子自旋霍尔绝缘体的干涉仪中的 $\pi$ 自旋 Berry 相位：边缘态螺旋自旋构型的证据
介观与纳米尺度物理
2016-08-17 v2 量子物理
摘要
量子自旋霍尔绝缘体的特征是具有螺旋边缘态，其中电子的自旋极化与其运动方向锁定。尽管边缘态导电已被观测到，但螺旋自旋构型的明确证据仍然缺乏。在此，我们研究了被两个点接触收缩的干涉环中的相干边缘态输运。由于螺旋特性，前向边缘间散射强制产生 自旋旋转。两个连续过程只能产生非平凡的 或平凡的 自旋旋转，这可由 Rashba 自旋轨道耦合控制。非平凡的自旋旋转导致几何 Berry 相位，其可通过相对于平凡情况的电导振荡的 相移来探测。我们的结果为边缘态的螺旋自旋构型提供了确凿证据。此外，它也为全电学探索凝聚态中依赖于轨迹的自旋 Berry 相位提供了机会。
引用
@article{arxiv.1602.00497,
title = {$\pi$ Spin Berry Phase in a Quantum-Spin-Hall-Insulator-Based Interferometer: Evidence for the Helical Spin Texture of the Edge States},
author = {Wei Chen and Wei-Yin Deng and Jing-Min Hou and D. N. Shi and L. Sheng and D. Y. Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.00497},
year = {2016}
}
备注
5 pages, 3 figures, version to be published in Phys. Rev. Lett