高阶拓扑绝缘体的铰链模劈裂
介观与纳米尺度物理
2019-07-24 v3 材料科学
超导电性
摘要
高阶拓扑绝缘体 (HOTI) 的表面包含一个破缺反演对称性的二维拓扑绝缘体 (TI)，其质量由表面的微观细节（如表面势与截断方式）决定。它承载一个钉扎在表面能隙变号的选定铰链处的螺旋模。我们研究了破缺时间反演与粒子数守恒的扰动（如塞曼场与邻近超导体）对该螺旋模的影响。我们发现，与在这些耦合下被打开能隙的、具有反演对称性的 TI 的螺旋模不同，铰链处的螺旋模可保持无能隙并发生空间劈裂。当此情形发生时，塞曼场将螺旋模劈裂为环绕磁化区的手性模；而超导体导致环绕超导区的螺旋 Majorana 模。二者结合可能使其中一个手性 Majorana 模打开能隙，并在超导岛周围留下单一的一维手性 Majorana 模。我们提出可在电输运中测量这些不同的拓扑态。
引用
@article{arxiv.1807.04141,
title = {Splitting the hinge mode of higher-order topological insulators},
author = {Raquel Queiroz and Ady Stern},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04141},
year = {2019}
}
备注
added supplementary information