掺杂拓扑绝缘体的拓扑响应理论
强关联电子
2011-12-15 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们将三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑响应理论推广到金属体系——具体而言，即具有有限体载流子密度且表面附近存在时间反演对称性破缺场的掺杂TI。我们证明，存在一种由非均匀性诱导的贝里相位贡献，该贡献完全由占据态决定，且与能带色散和杂质等其他细节无关。在体载流子密度为零的极限下，这一本征表面霍尔电导率退化为TI的半整数量子化表面霍尔电导率。基于我们的理论，我们预测了带有顶栅的掺杂拓扑绝缘体的表面霍尔电导率行为，该结果可直接与实验进行比较。
引用
@article{arxiv.1101.3104,
title = {Topological response theory of doped topological insulators},
author = {Maissam Barkeshli and Xiao-Liang Qi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.3104},
year = {2011}
}
备注
15 pages (4 + Refs + Supplementary Material), 5 figures . V2 includes substantial changes, including more experimentally relevant modeling of effect of top gate on surface Hall conductance of doped TI