通过磁光测量探测HgTe/CdTe量子阱中的拓扑转变
介观与纳米尺度物理
2015-06-22 v2
摘要
在二维拓扑绝缘体，如反型HgTe/CdTe量子阱中，螺旋量子自旋霍尔(QSH)态即使在临界磁场以下的有限磁场中也持续存在，高于该磁场只能找到量子霍尔(QH)态。利用线性响应理论，我们从理论上研究反型HgTe/CdTe量子阱在无限二维和有限条带几何下的磁光性质，以及QSH和QH区制之间转变的可能特征。在吸收谱中，由于两种区制中非等距朗道能级出现若干峰。然而，在QSH区制中，我们在有限条带几何的低能处发现一个额外的吸收峰。该峰由于此几何中边缘态的存在而产生，并在QSH区制中任意费米能级下持续，而在QH区制中若费米能级位于体隙中则该峰消失。因此，通过扫栅压，由于此特征可实验区分QSH和QH区制。此外，我们研究了自旋轨道耦合和有限温度对该测量方案的影响。
引用
@article{arxiv.1502.05605,
title = {Probing topological transitions in HgTe/CdTe quantum wells by magneto-optical measurements},
author = {Benedikt Scharf and Alex Matos-Abiague and Igor Žutić and Jaroslav Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05605},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 13 figures