探测3D 拓扑绝缘体的量子度量
介观与纳米尺度物理
2026-01-21 v2 材料科学
摘要
3D 拓扑绝缘体的表面态具有几何结构，使其在电子传输中留下独特的信号。一个典型例子是Berry曲率，它控制例如通过其高阶矩的电压二次化。除了Berry曲率，拓扑表面态预期将表现出非平凡的量子度量，这在支配非线性磁传输中起关键作用。然而，其表现尚未在3D 拓扑绝缘体中被实验观察和控制。本文我们提供了来自SbTe拓扑表面态量子度量激活的非线性响应证据。我们测量了一个时反演奇异的非线性磁阻，其独立于温度和散射时间，低于30 K，因此具有本征几何本质。这种量子度量磁阻可以通过调节拓扑表面态的顶部和底部贡献的电压来控制。我们的测量因此演示了拓扑物质相中几何引起的传输的存在性和可调性，并为在拓扑器件中设计新功能提供了策略。
引用
@article{arxiv.2509.17135,
title = {Probing the quantum metric of 3D topological insulators},
author = {Giacomo Sala and Emanuele Longo and Maria Teresa Mercaldo and Stefano Gariglio and Mario Cuoco and Roberto Mantovan and Carmine Ortix and Andrea D. Caviglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17135},
year = {2026}
}
备注
Revised manuscript