$\alpha$-Bi$_4$Br$_4$ 中拓扑铰链模式的输运响应

电子拓扑相以其独特的性质而闻名，其中导电表面态存在于绝缘的三维体块的边界上。虽然表面态的输运响应已被广泛研究，但拓扑铰链模式的响应仍然难以捉摸。在这里，我们研究了层状拓扑绝缘体 $\alpha$-Bi$_4$Br$_4$，并提供了在绝缘体块和表面能隙内存在的无能隙拓扑铰链态中量子输运的首个证据。我们的磁阻测量揭示了显著的 h/e 周期（其中 h 表示普朗克常数，e 表示电子电荷）的 Aharonov-Bohm 振荡。观测到的周期性直接反映了相位相干电子传播的包围面积，与样品铰链包围的面积相匹配，为电子绕铰链环行的量子干涉提供了令人信服的证据。值得注意的是，h/e 振荡随磁场取向而演变，遵循由拓扑和对称性允许的沿铰链模式的干涉路径，并与我们的扫描隧道显微镜图像中铰链模式的位置相一致。引人注目的是，这种拓扑绝缘体中量子输运的演示可以使用薄片几何形状来实现，并且我们表明即使在较高温度下它仍然保持稳健。我们的发现共同揭示了拓扑铰链模式的量子输运响应，兼具拓扑性质和量子相干性，可直接应用于高效量子电子器件的开发。