三维拓扑绝缘体中表面态磁电导的量子修正
介观与纳米尺度物理
2023-05-31 v2
摘要
量子干涉、电子-电子相互作用（EEI）与无序之间的相互作用是凝聚态物理的核心主题之一。这种相互作用可在具有弱自旋轨道耦合（SOC）的半导体中引起高阶磁电导（MC）修正。然而，对于辛对称类电子系统（包括拓扑绝缘体（TIs）、Weyl半金属、可忽略谷间散射的石墨烯以及强SOC半导体）中高阶量子修正如何改变磁输运性质，仍属未探索领域。在此，我们将量子电导修正理论推广至具有辛对称性的二维电子系统，并利用双栅极TI器件实验研究此类物理，其中输运由高度可调的表面态主导。我们发现，与正交对称系统的MC被抑制相反，二阶干涉与EEI效应可显著增强MC。我们的工作揭示，细致的MC分析可深入揭示TIs中的复杂电子过程，例如局域电荷坑的屏蔽与退相干效应，以及相关的粒子-空穴不对称性。
引用
@article{arxiv.2210.12973,
title = {Quantum corrections to the magnetoconductivity of surface states in three-dimensional topological insulators},
author = {Gang Shi and Fan Gao and Zhilin Li and Rencong Zhang and Igor Gornyi and Dmitri Gutman and Yongqing Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.12973},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 4 figures