具有拓扑自旋能隙的 Luttinger 液体中势垒的隧穿

我们理论上研究了在低能 Luttinger 液体理论的自旋部分被相互作用能隙化的参数区间下，一维单通道相互作用电子气穿过强势垒的输运。该相特别引人关注，因为它展现出非平凡相互作用诱导的拓扑性质。利用玻色化方法和隧穿强度的展开，我们计算了穿过势垒的电导作为温度的函数，以及势垒处的局域态密度 (LDOS)。我们的主要结果涉及束缚态介导的隧穿机制。该拓扑相的显著特征是在杂质位置出现具有分数自旋的受保护零能束缚态。通过翻转分数自旋，边缘态可以吸收或发射自旋子，从而使得单个电子能够隧穿过杂质，即使这些激发的体能谱是能隙化的。这导致在体能隙以下存在有限的 LDOS，以及电导的非单调行为。该系统代表了一个相互作用对称保护拓扑相的重要物理实例——它结合了拓扑自旋绝缘体和拓扑电荷金属的特征——其中可以通过测量输运性质来探测拓扑。