量子自旋霍尔相变附近的破坏时间反演对称性向列绝缘体
介观与纳米尺度物理
2018-05-09 v3 材料科学
强关联电子
摘要
我们研究了作为能带反转和能带耦合强度函数的模型量子自旋霍尔系统的相图，证明了当能带杂化较弱时，在很宽的能带反转范围内会出现相互作用诱导的向列绝缘体态。这一性质是长程库仑相互作用的结果，该相互作用有利于对动量依赖较弱的带间相位相干，因此在能带反转点受到单粒子哈密顿量的阻挫。对于弱的能带杂化，相互作用将反转点处连续的能隙闭合拓扑相变转化为一对连续相变，二者界定了一个破坏时间反演和旋转对称性的状态。在中等能带杂化下，拓扑相变转而通过量子反常霍尔绝缘体态进行；而在强杂化下，相互作用不起作用。我们评论了这些发现对 InAs/GaSb 和 HgTe/CdTe 量子自旋霍尔系统的意义。
引用
@article{arxiv.1710.00410,
title = {Time-Reversal Symmetry-Breaking Nematic Insulators near Quantum Spin Hall Phase Transitions},
author = {Fei Xue and Allan H. MacDonald},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00410},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 3 figures plus 4 pages supplemental material, accepted for publication in Physical Review Letters