三维拓扑绝缘体中的表面台阶缺陷：自旋的电学调控与量子自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2018-04-06 v1
摘要
我们研究了在垂直磁场下台阶缺陷对三维拓扑绝缘体表面态的影响。通过计算表面态的能谱，我们发现朗道能级(LLs)可在远离台阶缺陷的表面平坦区域形成，且在台阶缺陷的侧面出现若干子带。连接两个第零朗道能级的子带是自旋极化且手性的。特别地，当电子沿侧面输运时，其自旋方向可由栅电压任意调控，且即使电子自旋方向改变也不会发生反射。这为简便且相干地控制电子自旋提供了一条迷人途径。此外，对于具有高朗道能级指标的子带，存在自旋-动量锁定螺旋态，并可呈现量子自旋霍尔效应。
引用
@article{arxiv.1804.01692,
title = {Surface Step Defect in 3D Topological Insulators: Electric Manipulation of Spin and Quantum Spin Hall Effect},
author = {Yan-Feng Zhou and Ai-Min Guo and Qing-Feng Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01692},
year = {2018}
}
备注
6 pages, 5 figures