拓扑晶体绝缘体中的对称性破缺与朗道量子化
介观与纳米尺度物理
2014-07-04 v2 材料科学
摘要
在最近发现的拓扑晶体绝缘体 SnTe 和 Pb_{1-x}Sn_{x}(Te,Se) 中，晶体对称性与电子拓扑相互交织，产生了具有许多有趣特征的拓扑表面态，包括 Lifshitz 相变、Van-Hove 奇点和费米子质量生成。这些表面态受到相对于 (110) 平面的镜面对称性保护。在本工作中，我们全面研究了不同镜面对称性破缺微扰对 (001) 表面能带结构的影响。原始的 (001) 表面态在低能下具有四支狄拉克费米子。我们表明，铁电型结构畸变会产生质量并使部分或全部狄拉克点打开能隙，而应变则会移动布里渊区中的狄拉克点。面内磁场使表面态保持无能隙，但在狄拉克点之间引入不对称性。最后，垂直于平面的磁场导致离散的朗道能级。我们表明，由于独特的底层能带结构，朗道能级谱具有异常的简并模式和有趣的特征。这表明朗道能级谱学可以检测并区分拓扑晶体绝缘体中不同的对称性破缺机制。
引用
@article{arxiv.1403.8153,
title = {Symmetry breaking and Landau quantization in topological crystalline insulators},
author = {Maksym Serbyn and Liang Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.8153},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 5 figures, main results are summarized in Table I; (v2) minor corrections