磁性掺杂拓扑绝缘体中的输运：磁簇的效应
介观与纳米尺度物理
2018-10-17 v1
摘要
我们通过考虑杂质-杂质交换相互作用的效应，研究磁性掺杂三维拓扑绝缘体（TI）中的电子输运。磁性杂质间的相互作用导致形成具有温度依赖平均尺寸的{\it 磁簇}，随机分布于 TI 表面。我们不考虑单个磁性杂质，而将表面 Dirac 电子视为被磁簇散射，并依据簇的平均尺寸定义散射势。在半经典 Boltzmann 方法内，采用广义弛豫时间近似，我们通过求解四组递归关系得到 TI 的表面电导率，并证明系统高度各向异性，表面电导率呈现非单调行为，且强烈依赖于方向、磁簇的平均尺寸与数目。我们证明各向异性磁电阻（AMR）对磁簇自旋方向的依赖，与掺杂非相互作用磁性杂质的 TI 的角依赖不一致。我们的结果与近期关于 Cr 掺杂 TI 的 AMR 实验一致。
引用
@article{arxiv.1810.06843,
title = {Transport in magnetically doped topological insulators: Effects of magnetic clusters},
author = {A. N. Zarezad and J. Abouie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06843},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 13 figures