具有自旋-轨道耦合和磁场的晶格中手性与螺旋自旋织构之间的拓扑相变
介观与纳米尺度物理
2012-01-20 v2 量子气体
量子物理
摘要
我们考虑了二维蜂窝费米子晶格中强自旋-轨道耦合与垂直磁场的联合效应。该系统为生成沿样品边缘传播的多功能自旋织构提供了一个优雅的框架。研究表明，自旋-轨道耦合会诱导螺旋量子自旋霍尔相与手性自旋不平衡量子霍尔态之间的拓扑相变。此外，我们发现单个拓扑边缘态的自旋取向可以通过Rashba自旋-轨道耦合进行调控，这为量子自旋操控开辟了一条有趣的途径。我们讨论了利用光晶格中囚禁的冷原子实现我们结果的可能性，在光晶格中可以工程化并精细调控大型合成磁场和自旋-轨道耦合。特别地，该系统将导致观测到时间反演对称性破缺的量子自旋霍尔相。
引用
@article{arxiv.1104.0643,
title = {Topological phase transitions between chiral and helical spin textures in a lattice with spin-orbit coupling and a magnetic field},
author = {N. Goldman and W. Beugeling and C. Morais Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.0643},
year = {2012}
}
备注
8 pages, 3 figures, Accepted in Europhys. Lett. (Dec 2011)