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正常与超导拓扑绝缘体中的自旋螺旋输运

介观与纳米尺度物理 2013-02-08 v4

摘要

在拓扑绝缘体 (TI) 中,电子输运的特性从材料内部的绝缘性变化到其表面附近的金属性。然而,与普通金属不同,TI 中的导电表面态受到拓扑保护,并以自旋螺旋性为特征,即电子自旋方向锁定于动量方向。在本文中,我们回顾了关于二维 (2D) 和三维 (3D) TI 中电子输运及相关现象的最新理论和实验工作的选定主题。本综述提供了关于 HgTe 量子阱中量子自旋霍尔效应的聚焦入门讨论,以及 3D TI 的输运性质,如表面弱反局域化、半整数量子霍尔效应、s + p 波诱导超导性、超导克莱因隧穿、拓扑安德烈夫束缚态及相关的主要娜中隙态。TI 的这些性质具有实际意义,为指导寻找拓扑自旋电子学途径提供了方向。

关键词

引用

@article{arxiv.1208.1466,
  title  = {Spin-helical transport in normal and superconducting topological insulators},
  author = {G. Tkachov and E. M. Hankiewicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1466},
  year   = {2013}
}

备注

Invited Topical Review on electron transport in 2D and 3D topological insulators, with focus on the quantum spin-Hall effect, weak antilocalization, half-integer quantum Hall effect, s- and p-wave induced superconductivity and superconducting Klein tunneling; 18 pages, 14 figures; accepted for publication in Physica Status Solidi B