拓扑绝缘体表面态的二维晶格模型
介观与纳米尺度物理
2017-07-05 v2
摘要
三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的表面态可由二维（2D）连续 Dirac 哈密顿量描述。然而，将连续 2D Dirac 方程放入晶格模型时会出现费米子倍增问题。在本文中，我们向 2D 晶格模型中引入零裸质量的 Wilson 项以克服这一困难。通过与 3D 哈密顿量比较，我们证明修改后的 2D 晶格模型能够忠实描述 3D TI 表面态的低能电学性质与输运性质。因此，该 2D 晶格模型提供了一种简单且低成本的数值模拟 3D TI 纳米结构表面态的方法。基于该 2D 晶格模型，我们还在沿导线施加磁场的情况下确立了 TI 纳米线中的虫洞效应，并表明表面态对无序具有鲁棒性。所提出的 2D 晶格模型可广泛应用于研究各种性质与效应，例如输运性质、Hall 效应、普适电导涨落、局域化效应等。因此，它为研究 3D 拓扑绝缘体的表面态开辟了一条新途径。
引用
@article{arxiv.1612.08248,
title = {Two-Dimensional Lattice Model for the Surface States of Topological Insulators},
author = {Yan-Feng Zhou and Hua Jiang and X. C. Xie and Qing-Feng Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.08248},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 5 figures