二维无序自旋电子中 Anderson 跃迁的自旋混合隧穿网络模型
介观与纳米尺度物理
2018-08-13 v2
摘要
我们考虑在势鞍点处具有时间反演对称自旋混合隧穿（SMT）和自旋保持隧穿（SPT）的二维自旋电子气在随机标量势下的 Anderson 跃迁。构建了一个名为 SMT-QNM 的辛量子网络模型，其中 SMT 和 SPT 具有同等地位，并贡献独立的隧穿通道，而非共享一个总概率固定的通道。然后从该离散网络模型中提取出二维连续 Dirac 哈密顿量，作为特定幺正变换的生成元。借助基于转移矩阵技术的高精度数值计算，对双端电导和归一化局域长度进行了有限尺寸分析，给出了在 SMT-SPT 平面上绘制的相图。作为辛系综的体现，当 SMT 出现时，在量子自旋霍尔（QSH）相和正常绝缘体（NI）相之间出现了一个正常金属（NM）相。我们系统地分析了相空间边界和内部的量子相。特别地，通过适当的参数映射，该相图与无序三维弱拓扑绝缘体的相图密切相关。最后，如果 PSPs 之间电子轨迹的时间反演对称性被破坏，系统将落入幺正类，不再有 NM 相。存在从 QSH 相到 NI 相的直接 SMT 驱动跃迁，这可以通过同一样品边缘简并双重态之间的自旋翻转背散射来解释。
引用
@article{arxiv.1703.07723,
title = {Spin-mixing-tunneling network model for Anderson transitions in two-dimensional disordered spinful electrons},
author = {Jie Lu and Mei Li and Bin Xi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07723},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 12 figures