半磁拓扑绝缘体中半量子化霍尔电导的输运理论
介观与纳米尺度物理
2022-09-14 v1
摘要
近来，在半磁拓扑绝缘体异质结构中实验观测到半量子化霍尔电导(HQHC)平台。然而，该异质结构为金属性且具有非零纵向电导，这与量子化霍尔电导通常在绝缘体中观测到的普遍认知相矛盾。本工作中，我们系统研究了在退相干过程存在下，具有带隙与无带隙狄拉克表面的半磁拓扑绝缘体的表面输运。特别地，我们揭示HQHC与强退相干金属边缘处的半量子化手性电流直接相关。对于大退相干强度，霍尔电导保持半量子化值，而纵向电导随费米能量与退相干强度变化。此外，我们评估了电导与电阻随温度的变化关系，与实验结果一致。我们的结果不仅提供了HQHC的微观输运机制，也对未来实验中探测HQHC具有指导意义。
引用
@article{arxiv.2201.12600,
title = {Transport Theory of Half-quantized Hall Conductance in a Semi-magnetic Topological Insulator},
author = {Humian Zhou and Hailong Li and Dong-Hui Xu and Chui-Zhen Chen and Qing-Feng Sun and X. C. Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12600},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 7 figures