具有螺旋/手性位错态量子化开/关电导的拓扑场效应晶体管
材料科学
2023-07-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑是驱动量子器件涌现的关键要素。拓扑场效应晶体管（TFET）已被提出用以超越传统 FET，其以拓扑保护的量子化电导取代开态，而关态保持相同的普通绝缘特性并因此具有类似缺陷。在此，我们展示了一种概念验证 TFET，其开态与关态均具有量子化电导，通过在三维拓扑绝缘体中于螺旋与手性拓扑螺位错（SD）态之间切换实现。一对 SD 被配置为一个作为沟道、另一个作为由局域磁场控制的栅极。如紧束缚量子输运计算所示，可逆的场切换得以实现，其开态与关态电导分别为 和 。此外，基于第一性原理计算，BaBiO 被表明为具有所需拓扑 SD 态的候选材料。我们的发现为高性能拓扑量子器件开辟了新路径。
引用
@article{arxiv.2211.11837,
title = {Topological field-effect transistor with quantized ON/OFF conductance of helical/chiral dislocation states},
author = {Xiaoyin Li and Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11837},
year = {2023}
}