在固定的量子反常霍尔系统中调节手性边缘通道数目
介观与纳米尺度物理
2024-01-05 v1 材料科学
摘要
量子反常霍尔(QAH)绝缘体表现出手性边缘通道，其特征是纵向电导率消失和霍尔电导率量子化为 ，其中Chern数 为等于平行手性边缘通道数目的整数。这些手性边缘通道在QAH绝缘体中传导无耗散输运，使其在低功耗电子学和拓扑量子计算的应用中至关重要。尽管具有多个手性边缘通道（即 ）的QAH效应已在由磁性拓扑绝缘体和普通绝缘体组成的多层结构中得到证实，但对于给定的样品，通道数目仍然是固定的。在此，我们揭示了在单个QAH绝缘体器件中手性边缘通道数目的可调性。通过调节多层系统中各层的磁化强度，展示了具有不同Chern数的Chern绝缘态。可调的Chern数得到了我们理论计算的证实。此外，我们进行了依赖于层的计算，以阐明多层结构中不同层对Chern数的贡献。我们的发现证明了在QAH绝缘体中操控手性边缘通道具有额外的自由度。这种新发现的可调性为实现基于QAH的多通道无耗散输运提供了额外维度。
引用
@article{arxiv.2401.02295,
title = {Tunning the number of chiral edge channels in a fixed quantum anomalous Hall system},
author = {Peng Deng and Yulei Han and Peng Zhang and Su Kong Chong and Zhenhua Qiao and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02295},
year = {2024}
}
备注
The findings and content of this manuscript were also presented in a talk at the CPS meeting in December 2022. The video recording of the talk can be accessed at the following link: https://www.koushare.com/video/videodetail/39429