具有倒能谱的HgTe量子阱中的弱反局域化

本文介绍了对具有倒能谱的HgTe单量子阱异质结构中，由干涉量子修正抑制引起的二维电子气磁电导率的实验研究结果。结果表明，在相对较高的电导率 $\sigma>(20-30)G_0$（其中 $G_0= e^2/2\pi^2\hbar$）下，仅观察到反局域化磁电导率。随着电导率的增加或温度的降低，反局域化修正表现出从 $0.5\ln{(\tau_\phi/\tau)}$ 到 $1.0\ln{(\tau_\phi/\tau)}$ 行为的交叉（此处 $\tau_\phi$ 和 $\tau$ 分别为相位弛豫时间和输运弛豫时间）。这被解释为当电子能谱的两个手性分支独立地对弱反局域化产生贡献时，系统进入该机制的交叉结果。在较低电导率 $\sigma<(20-30)G_0$ 下，磁电导率的表现类似于具有快速自旋弛豫的常规二维系统：在低磁场下为负值，而在较高磁场下变为正值。我们发现，与相位弛豫时间对应的拟合参数 $\tau_\phi$ 的温度依赖性表现出合理的行为，在从 $5G_0$ 到 $130G_0$ 的整个电导率范围内接近 1/T。然而，与具有简单能谱的常规二维系统中 $\tau_\phi$ 随电导率增强不同，此处的 $\tau_\phi$ 值实际上与电导率无关。