无序二维拓扑绝缘体中体态与边缘态的共存与解耦

我们研究了无序二维拓扑绝缘体中边缘态和体态在相同费米能级共存时的散射和局域化性质。由于边缘-体态背散射（并非先验地被拓扑或对称性禁止），安德森无序使得边缘态和体态无法区分地局域化。我们提出了两种有效解耦它们并恢复鲁棒输运的方法。第一种解耦来自长程无序，因为边缘态和体态在$k$空间中分离良好。第二种来自边缘门控，由于边缘态在实空间中的边缘性质。后者可用于电学调控系统在安德森绝缘体和拓扑鲁棒导体之间切换，即实现拓扑晶体管。