拓扑绝缘体表面态的量子霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2009-09-24 v1 强关联电子
摘要
我们在边缘态的框架下，研究了在垂直磁场存在下拓扑绝缘体表面态中的量子霍尔效应。狄拉克费米子的运动将形成分立的朗道能级，其中完全饱和的零模根据狄拉克费米子有效质量的符号在边界附近表现出不同的行为。对于正质量，霍尔电导以e^2/h为单位量子化为n（n为整数）；对于负质量，量子化为n+1；对于无质量费米子，量子化为n+1/2。在拓扑绝缘体中，狄拉克费米子的质量项可以是磁场中的塞曼耦合，或由超薄膜中的有限尺寸效应诱导产生。例如，Bi₂Se₃的g因子为正，并为狄拉克费米子贡献了一个正质量项。我们讨论了在拓扑绝缘体中实现量子霍尔效应的实验可能性。
引用
@article{arxiv.0909.4125,
title = {Quantum Hall effect of the surface states in topological insulator},
author = {Shun-Qing Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.4125},
year = {2009}
}
备注
4 pages, 1 figure