无隙拓扑绝缘体表面准粒子的多重磁散射理论

我们发展了一种通用的低能多重散射分波理论，用于处理存在磁性杂质时的无隙拓扑绝缘体 (TI) 表面。作为应用，我们讨论了单中心和双中心磁散射的微分散射截面 (CS) $d\Lambda/d\varphi$、总散射截面 $\Lambda_{tot}$、电阻率的霍尔分量 $\Omega$ 以及动量弛豫时间的倒数 $\Gamma_{M}$。我们表明，与非磁性杂质散射不同，$s\mathtt{-}$波近似在这种情况下既不可取也不收敛。散射截面的对称性降低，且随着单个磁性杂质有效磁矩 $M$ 的增加，背散射会发生并变得更强。我们展示了一个非零的垂直电阻率分量 $\Omega$，这可能有助于调节样品的霍尔电压。与 $d\Lambda /d\varphi$ 的分析一致，通过比较 $\Gamma_{M}$ 与 $\Lambda_{tot}$，我们可以确定背散射和前向散射的不同权重。类似于散射截面，由于干涉效应，$\Omega$ 和 $\Gamma_{M}$ 在多重磁散射中心情况下也表现出振荡行为。