拓扑未配对自旋极化狄拉克费米子的量子成像
介观与纳米尺度物理
2009-09-24 v2 强关联电子
摘要
相对论性粒子的运动通过狄拉克方程与其自旋相关联。值得注意的是，二维材料中的电子可以模拟这种狄拉克粒子，但总是以相反自旋手性的成对形式出现。利用包裹具有可调自旋-轨道耦合的三维晶体的手性边界电子的拓扑思想，我们证明了难以捉摸的未配对狄拉克费米子存在于拓扑绝缘体母体基质——纯锑的表面上。利用扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱，我们对这些粒子之间的相干量子干涉进行成像，绘制其螺旋自旋织构，并最终观察到通过 Berry 相位干涉的背散射抑制来区分的单个狄拉克费米子的转变。这些独特的自旋极化载流子的鲁棒动力学预示着它们在自旋电子学和拓扑量子计算中的未来应用。
引用
@article{arxiv.0909.0921,
title = {Quantum Imaging of Topologically Unpaired Spin-Polarized Dirac Fermions},
author = {Kenjiro K. Gomes and Wonhee Ko and Warren Mar and Yulin Chen and Zhi-Xun Shen and Hari C. Manoharan},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.0921},
year = {2009}
}
备注
Updated from original (copy of earlier journal submission) to include references and context to latest published and posted experiments involving STM and ARPES