Many Topological Insulators Fail the Surface Conduction Test
在这份报告中,我们仔细研究了最近文献中关于拓扑绝缘体电输运测量的厚度相关电阻率数据。在这些材料的情况下,预期电阻率随着厚度的增加而线性增加,因为它们具有绝缘体和导电表面。然而,除了某些样品的厚度范围很窄外,在所有检查的情况下,电阻率与厚度的关系数据中都没有看到这种趋势。
2013-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A spintronic analog of the Landauer residual resistivity dipole on the surface of a disordered topological insulator
Landauer“剩余电阻率偶极”是电子输运通过无序介质的一个众所周知的概念。当缺陷/散射体反射撞击电子时,其形成,从而导致负电荷在散射体的一侧上积累,而正电荷在另一侧上积累。这导致形成影响介质电阻率的微观电偶极子。在这里,我们表明,一个等价的实体形式的自旋极化电子输运通过无序拓扑绝缘体(TI)的表面。当电子从TI表面上的散射体反射时,在散射体周围形成自旋不平衡,导致自旋电流在与注入的自旋电流相同或相反的方向上流动,因此增加或降低自旋电阻率。它还破坏了自旋动量锁定,并在散射体周围产生磁场。后者将导致过境自旋进动,因为他们通过散射,从而辐射电磁波和实现振荡器。如果使交流电流而不是静态电流通过TI,则磁场将以电流的频率振荡并辐射相同频率的电磁波,从而使散射体充当微型天线。
2022-04-22 cond-mat.mes-hall
Possible persistence of the metal-insulator transition in two-dimensional systems at finite temperatures
对于金属-绝缘体转变(MIT)附近的电阻率ρ对载流子浓度n的依赖关系的数据,从硅MOSFET的实验Kravchenko等人。从一个AlAs量子阱的研究Papadakis和Shayegan重新分析。在这两种情况下,ρ(T=常数,n)曲线在不同温度T值下似乎显示出与n有关的偏移,此时相关电阻率接近h/e^2。这种偏移可能是由于ρ(T=常数,n)表示MIT也存在于有限T处。更详细的实验势在必行。
2002-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The Quantized Hall Insulator: a "Quantum" Signature of a "Classical" Transport Regime?
从填充因子为1/k(k为奇数)的初级量子霍尔(QH)液体到绝缘体的转变的实验研究表明了“量子化霍尔绝缘体”(QHI)行为:当纵向电阻率随着温度和电流偏置的降低而发散时,霍尔电阻率保持在值$k h/ e^2$的量子化。我们回顾了解决这一现象的实验结果和理论研究。特别是,我们讨论了一种理论方法,它采用了一个模型的绝缘体作为一个随机网络的弱耦合水坑QH液体在固定的填充因子。该模型被证明表现出一个强大的量化的霍尔电阻率,电子输运的网络是不相干的。随后的理论研究集中在是否有必要假设不连贯的争议。得出的结论是,在量子相干输运机制中,量子干涉破坏了QHI作为局域化的结果。一旦定域长度变得比失相长度短得多,霍尔电阻率就发散。最后,我们提到一些最近的实验观察和开放的问题。
2004-06-29 cond-mat.mes-hall
Scaling and the Metal-Insulator Transition in Si/SiGe Quantum Wells
在二维电子系统中,零磁场下金属-绝缘体转变的存在最近在高迁移率硅MOSFET中得到证实。在这项工作中,栅控Si/SiGe/Si量子阱结构的电阻率的温度依赖性揭示了在零磁场下作为载流子密度的函数的类似的金属-绝缘体转变。我们还报告了库仑间隙的证据限制在SiGe量子阱中的稀释的2D空穴气的电阻率的温度依赖性。此外,绝缘相的电阻率与单个参数成比例,并且与样品无关。这些结果与在强空穴-空穴相互作用驱动下的SiGe方量子阱中在零磁场下发生的金属-绝缘体转变相一致。
1997-08-26 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence for direct insulator-quantum Hall transition in multi-layer graphene
我们对多层石墨烯薄片进行了磁输运测量。在交叉磁场Bc处,在所测量的纵向电阻率中观察到一个近似与温度无关的点,该点归因于直接绝缘体-量子霍尔(I-QH)转变。通过分析磁电阻振荡的幅度,我们能够测量我们的设备的量子迁移率。发现在I-QH直接跃迁时,量子迁移率与的乘积约为0.37,远小于1。相反,在Bc处,纵向电阻率接近霍尔电阻率,即,经典迁移率和交叉场的乘积约为1。因此,我们的研究结果表明,不同的迁移率需要引入的直接I-QH过渡中观察到的多层石墨烯。结合现有的实验结果,在各种材料系统中,我们在石墨烯上获得的数据表明,直接I-QH跃迁是一个普遍的效果在2D。
2013-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag near the metal-insulator transition in two-dimensions
我们研究了在表观金属-绝缘体转变附近的稀二维空穴系统之间的拖曳电阻率。我们发现,从$T^{2}$的阻力依赖性的偏差是独立的层间距和相关的单层电阻率的金属类行为,这表明它们都来自同一个起源。此外,层间距依赖性的测量表明,虽然该系统的屏蔽性能保持相对独立的温度,它们显着减弱的载流子密度降低。最后,我们证明了阻力本身显着提高金属$T$的单层电阻率的依赖性。
2004-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall resistivity and transverse entropy production in a phonon gas
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);Laboratoire de Physique et d’Étude de Matériaux (CNRS) ESPCI Paris, PSL Research University(巴黎高等物理化工大学)
研究发现,在声子气体中,磁场所致的声子-声子相互作用产生横向热电阻率,其规模可通过Berry力解释,适用于七种不同晶体绝缘体。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Temperature dependent resistivity in the doped two dimensional metallic phase of mTMD bilayers
康奈尔大学和哥伦比亚大学最近的两个实验报告了二维(2D)莫尔过渡金属二硫属化物(mTMD)中的绝缘体到金属的转变,该转变是由半填充周围的掺杂引起的,其中系统是莫特绝缘体。在目前的工作中,我们认为温度依赖的电阻率的金属相在掺杂的情况下远离半填充,认为它产生于强烈的温度依赖的二维弗里德尔振荡(即有限动量屏蔽)与随机淬火带电杂质,导致观察到的强烈增加线性在$T$电阻率的金属相。我们的理论似乎解释了有效莫尔TMD带半填充周围掺杂的温度依赖性金属电阻率,表明温度依赖性屏蔽库仑无序是掺杂的2D mTMD物理的基本成分。
2022-06-21 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillations in 2D insulators induced by graphite gates
我们证明了二维(2D)材料绝缘态中磁电阻振荡的机制,该机制由2D层和近端石墨栅极的相互作用引起。我们研究了一系列基于不同二维系统的器件,包括单层和双层Td-WTe 2,角度对齐的MoTe 2/WSe 2异质双层和Bernal堆叠的双层石墨烯,它们都具有相似的石墨门控几何结构。我们发现,2D系统的电阻率一般显示量子振荡的磁场的函数对应于一个高密度费米面时,他们被调谐到附近的绝缘状态,在违反天真的能带理论。石墨门的电阻率的同时测量表明,这些振荡与石墨门本身的电阻率的量子振荡精确相关。进一步支持这种联系,当石墨栅极被TaSe 2取代时,振荡被淬灭,TaSe 2是一种不显示量子振荡的高密度金属。所观察到的现象产生于石墨态密度的振荡行为,石墨态密度的振荡行为调制器件电容,并且因此调制样品层中的载流子密度,即使在样品和栅电极之间保持恒定的电化学电势。振荡在绝缘状态附近最明显,其中电阻率强烈依赖于密度。我们的研究提出了一个统一的机制,量子振荡的石墨栅二维绝缘体的基础上,样品门耦合。
2021-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An apparent metal insulator transition in high mobility 2D InAs heterostructures
我们报告的第一个实验观察到的一个明显的金属绝缘体过渡的2D电子气限制在InAs量子阱。在高密度下,我们发现载流子迁移率受到背景带电杂质的限制,电阻率的温度依赖性显示出金属行为,电阻率随着温度的升高而增加。在低密度下,我们发现绝缘行为低于$n_{c} = 5 \times 10^{10}$ cm $^{-2}$的临界密度,电阻率随温度的升高而降低。我们分析了这个过渡使用渗滤模型所产生的随机背景带电杂质的筛选失败。我们还研究了渗透过渡实验通过引入远程电离杂质在表面。在冷却过程中使用偏置,我们修改屏蔽电荷在表面强烈影响的临界密度。我们的研究表明,在我们的系统中,从金属相到绝缘相的转变是由于渗流转变。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall
Influence of Device Geometry on Transport Properties of Topological Insulator Microflakes
在拓扑绝缘体的输运研究中,由于样品制备方便和容易获得高载流子迁移率,通常使用从大块单晶剥离的微片。在这里,基于有限元分析,我们表明,对于非霍尔棒形的拓扑绝缘体样品,测得的四点电阻可以大大修改的样品的几何形状,体积和表面介电常数,和磁场。为了准确地将四点电阻转换为纵向电阻率和霍尔电阻率,必须引入几何校正因子。非均匀电流密度分布的磁场依赖性可导致显著的正磁阻和非线性霍尔效应,这在理想霍尔棒几何形状的样品中不存在。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
Weak localisation, hole-hole interactions and the "metal"-insulator transition in two dimensions
对高质量GaAs-AlGaAs二维空穴系统中金属行为的详细研究揭示了低温下电阻率的量子修正的存在。尽管这些系统具有低密度($r_{s}>10$)和高质量,但在所谓的金属相中存在弱局部化(通过负磁阻观察到)和弱空穴-空穴相互作用(对霍尔常数进行校正),其中电阻率随着温度降低而降低。结果表明,即使在高$r_{s}$下,在二维中在T=0时也不存在金属相。
1999-10-24 cond-mat.mes-hall
Evidence of surface transport and weak anti-localization in single crystal of Bi2Te2Se topological insulator
拓扑绝缘体具有金属表面态,是强自旋轨道耦合的结果,表现出独特的表面输运现象。但是这些表面输运在金属体导电的存在下被掩埋。我们采用改进的Bridgman法合成了高质量的Bi $_2$ Te $_2$ Se单晶,在20 K以下具有高的体电阻率$>$ 20~ $Ω$ cm,而体电阻率大部分是惰性的,表面输运占主导地位。在20-300 K温度范围内,电阻率随温度的变化服从带隙半导体的激活规律.我们设计了一种特殊的测量几何结构,其目的是从块体中提取表面输运。将这种特殊的几何结构应用于电阻测量,发现Bi $_2$ Te $_2$ Se单晶在20 K时表现出从体导电到表面导电的转变。同时,该材料也显示出强有力的证据,弱反局域化的磁输运由于对散射的导电表面状态的保护。这种新颖的简单几何结构是一种简单的途径来寻找拓扑绝缘体中表面输运的证据,这是未来自旋电子学应用的有前途的材料。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic density of states of two-dimensional GaAs systems near the apparent metal-insulator transition
我们进行组合的电阻率和压缩性的二维空穴和电子系统的研究,显示了明显的金属-绝缘体过渡-一个交叉的dR/dT的符号与密度变化。在交叉区域没有发现热力学异常。相反,尽管r_s相差十倍,电子和空穴的可压缩性都可以用随机势的非线性屏蔽理论很好地描述。我们表明,电阻率表现出的可压缩性分析发现渗流阈值附近的标度行为。值得注意的是,渗滤转变发生在比交叉低得多的密度下。
2006-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal scaling near band-tuned metal-insulator phase transitions
本研究基于久保形式论构建带调谐金属-绝缘体相变理论,揭示其电阻率标度行为与临界化学势处的幂律发散,解释易被误判的“假绝缘体”区域,并定量阐释高温金属的Mooij关联。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical resistance of individual defects at a topological insulator surface
三维拓扑绝缘体具有线性色散的表面态,表现为狄拉克锥。纳米尺度的传输测量提供了直接访问的狄拉克锥在真实空间中的传输特性,并允许详细调查的载流子散射。本文采用扫描隧道电位法对(Bi_(0.53)Sb_(0.47))_2Te_3拓扑绝缘体薄膜表面不同缺陷的电阻进行了分析。我们发现最大的局部电压降位于拓扑绝缘体膜中的畴边界处,其电阻率比台阶边缘的电阻率高约4倍。此外,我们解决了位于周围的样品表面的纳米级空隙的电阻率偶极子。通过电阻网络模型分析了这种缺陷对拓扑表面态电阻的影响。与其他缺陷相比,发现由空隙引起的影响很小。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
Electric transport in doped Mott insulators dictated by a non-Ioffe-Larkin composition rule and spinons
本文研究掺杂Mott绝缘体的电输运,基于非Ioffe-Larkin组合规则,揭示手性自旋子导致超导相零电阻、磁场下低温发散及高温线性电阻,并产生霍尔数与能斯特效应。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon scattering in topological insulators
我们制定和应用强拓扑绝缘体的表面态的电子-声子相互作用的理论。声子建模使用各向同性弹性连续介质理论与无应力边界条件,并通过变形势与狄拉克表面费米子相互作用。我们讨论了准粒子寿命的温度依赖性的光电发射和表面电阻率。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Low carrier concentration crystals of the topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{3-y}$Se$_{y}$: a magnetotransport study
在三维拓扑绝缘体中实现真正的体绝缘状态是一个重要的研究课题。最近,材料系统(Bi,Sb)$_{2}$(Te,Se)$_{3}$(BSTS)已经被提出作为具有高电阻率和低载流子浓度的拓扑绝缘体(Ren \textit{et al.} \cite{Ren2011})。在这里,我们提出了一项研究,以进一步完善的BSTS的体绝缘性能。我们合成了组成为$x = 0.5$和$y = 1.3$左右的Bi $_{2-x}$ Sb ${_x}$ Te $_{3-y}$ Se $_{y}$单晶。电阻和霍尔效应测量表明,Bi $_{1.46}$ Sb $_{0.54}$ Te $_{1.7}$ Se $_{1.3}$组合物具有高电阻率和低体载流子密度。在一个并联电阻器模型内的不同厚度的晶体测量的电阻的分析表明,当样品厚度减小到$1 μ$ m时,表面对电输运的贡献达到97%。剥离的BSTS纳米片的磁导显示出二维弱反局域化与$α\simeq -1$预期的拓扑表面状态为主的运输。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reflection symmetry at a B=0 metal-insulator transition in two dimensions
我们报告了一个显着的对称性之间的电阻率和电导率的B=0的金属-绝缘体过渡的相对两侧的二维电子气在高迁移率硅MOSFET的。这种对称性意味着两侧的输运机制是相关的。
1996-12-18 cond-mat.mes-hall
Unconventional Resistivity Scaling in Topological Semimetal CoSi
半金属中的非平凡能带拓扑结构导致了可以对总传导起主导作用的鲁棒表面态。与传统金属相反,这可能导致电阻率降低,特征尺寸减小,这可能会严重影响半导体工业。在这里,我们研究了一个代表性的拓扑半金属CoSi的电阻率缩放使用现实的能带结构和格林函数方法。结果表明,存在一个临界厚度dc,它划分了不同的标度趋势.在d_c以上,当缺陷密度较低,表面导电占主导地位时,电阻率随厚度的减小而减小;当缺陷密度较高,体导电占主导地位时,电阻率随厚度的减小而增大。低于d_c时,表面态的持久残余导致电阻率下降到最小值,这与拓扑绝缘体不同。所观察到的CoSi标度可以适用于广泛的拓扑半金属类,材料筛选和工程提供指导方针。我们的研究表明,拓扑半金属承担克服电阻率缩放的挑战,在后端的线互连应用的潜力。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Why magnetic monopole becomes dyon in topological insulators
本文用连续解析与格点数值求解Dirac方程,揭示Wilson项在磁单极子或涡旋周围形成有限畴壁并局域手征零模,借助Atiyah–Singer指标定理解释拓扑绝缘体中的Witten效应与分数电荷起源。
2024-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Dynamical Mean Field Theory of Moiré Bilayer Transition Metal Dichalcogenides: Phase Diagram, Resistivity, and Quantum Criticality
我们提出了一个全面的动态平均场研究的三角晶格莫尔哈伯德模型,这被认为是代表莫尔双层过渡金属二硫属化物的物理。在这些材料中,能带结构的重要方面,包括带宽和van Hove奇点的顺序和位置,可以通过改变层间电位来调整。我们提出了一个磁性和金属-绝缘体相图和电阻率的温度,带填充和层间电位的依赖关系的详细研究。我们发现在相图的不同区域,输运表现出费米液体、奇异金属和量子临界行为。具体地说,我们发现,立方根范霍夫奇点($ρ(ε) \sim|ε|^{-1 / 3}$)给出了一个奇怪的金属行为与$T$ -线性散射率和$ω/T$标度。我们展示了磁序如何影响电阻率。我们的结果阐明了最近在扭曲的同质双层WSe $_2$和异质双层MoTe $_2$ /WSe $_2$实验中观察到的关联态和金属-绝缘体连续跃迁的物理性质。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large surface conductance and two-dimensional superconductivity in microstructured crystalline topological insulators
通过微机械加工技术的可控几何操作提供了一个有前途的工具,用于增强有用的拓扑电响应相关的未来应用,如量子信息科学。在这里,我们提出了用聚焦离子束从铟掺杂的拓扑绝缘体Pb 1-xSnxTe制作的微器件。在器件厚度约为1 μm和体电阻率极大的情况下,我们在室温附近实现了表面贡献的前所未有的增强,约占总电导的30%。表面的贡献增加的温度降低,成为主导低于约180 K,相比30 K的毫米厚度的晶体。除了增强的表面对正常态输运的贡献外,我们还观察到低于6 K的二维超导性的出现。高磁场下的磁阻测量揭示了低温下正常态磁导的弱反定域化行为以及电阻率随温度的幂律依赖性随磁场的变化。这些结果表明,有趣的电响应相关的实际应用中,可以实现适当的工程单晶。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disappearance of the metal-like behavior in GaAs two-dimensional holes below 30 mK
零场温度依赖性的二维孔的电阻率观察到表现出两个定性不同的特性,对于一个固定的载流子密度,只有金属的行为,所谓的金属-绝缘体过渡的预期。当$T$从150 mK降低到0.5 mK时,当温度降低到低于$\sim$ 30 mK时,电阻率相对于$T$的导数的符号从正变为负,并且电阻率随着冷却到0.5 mK而连续上升,这表明从类金属到类绝缘体的交叉。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott insulators appearing at thickness period corresponding to nesting in CaRuO_3
本研究揭示CaRuO_3薄膜中厚度周期对应的Mott绝缘体现象,由边界条件引发的反铁磁关联导致,电阻率随纳米级厚度变化剧增。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin connection and boundary states in a topological insulator
本文研究了三维拓扑绝缘体的表面电阻率,当边界具有非平凡曲率时。我们得到了球形拓扑绝缘体的解析解,并从三维能带结构中发现了非平凡的量子自旋连接。我们分析了自旋连接对平面上凸起散射的影响。当电子波长与凸块的尺寸相当时,由几何形状引起的量子效应导致共振。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Tunneling anomalous Hall effect in the nanogranular CoFe-B-Al-O films near the metal-insulator transition
本文报道了用离子束溅射法在玻璃陶瓷基片上沉积CoFe-B-Al-O薄膜的结构、磁输运和磁性能的实验研究结果。该系统由嵌入B-Al-O氧化物绝缘基体中的尺寸为2-5 nm的应变结晶CoFe金属纳米颗粒组成。研究了金属含量x=49-56 at.%的样品在5-200 K时金属-绝缘体转变金属侧的反常霍尔效应(AHE)电阻率Rh和纵向电阻率R,其名义上对应于公式近似中的(Co 40 Fe 40 B20)x(Al 2 O3)100-x。在T > 15 K下的电导率遵循与纳米颗粒之间的强隧道耦合相匹配的lnT行为。结果表明,当温度T或金属含量x为可变参数时,AHE电阻率与纵向电阻率之间的标度幂律有很大的不同:对于不同的x,由R和Rh的温度变化得到的Rh(T)~R(T)为0.4 -0.5,而由固定的低温区(10-40 K)的测量得到的Rh(x)/x~R(x)为0.24。我们在两种AHE电动势源的唯象模型的框架内定性描述了我们的实验数据。分别由金属纳米颗粒和绝缘隧穿区引起,因为隧穿AHE(TAHE)源由于局部圆形霍尔电流的产生而被强烈地分流。我们认为我们的实验结果作为第一个实验证明的TAHE表现。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Surface dominated transport in single crystalline nanoflake devices of topological insulator Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2
我们报道了拓扑绝缘体Bi 1.5 Sb 0.5 Te 1.8 Se 1.2单晶纳米片器件中表面主导输运的实验证据。电阻率测量显示纳米片器件和大块单晶之间的显著差异。基于双通道模型的电阻率和霍尔分析表明,在200 nm厚的BSTS纳米片器件中可以实现~99%的表面输运贡献。使用具有SiO2作为介电层的标准底栅,在用100 - 200 nm厚的薄片制造的器件中观察到明显的双极电场效应。此外,具有596 nm的厚度的纳米片装置的角度依赖性磁阻被拟合到所施加的磁场的垂直分量的通用曲线。通过二维弱反定域拟合得到的相位相干长度值进一步证实了表面主导输运。我们的结果为基于拓扑螺旋表面态的新型电子和自旋电子器件的实现开辟了一条道路。
2013-03-17 cond-mat.mes-hall
Exotic Kondo crossover in a wide temperature region in the topological Kondo insulator SmB6 revealed by high-resolution ARPES
用高分辨ARPES研究了SmB_6的电子结构随温度的变化。我们证明了在电阻率饱和异常(~ 3.5 K)以下和以上的表面态的色散没有本质的区别。表面态的定量分析表明,准粒子散射率作为温度和结合能的函数线性增加,这不同于费米液体行为。最有趣的是,我们观察到d和f态之间的杂化在很宽的温度范围内(30 K < T < 110 K)逐渐建立。当杂化开始发展时,表面状态出现。我们详细的温度依赖性的结果给出了一个完整的解释奇异的电阻率结果的SmB 6,以及实验结果之间的差异有关的温度区域中出现的拓扑表面状态和近藤间隙打开,并提供了新的见解奇异近藤交叉及其与拓扑表面状态的拓扑近藤绝缘体SmB 6。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of multiple magnetic scattering for quasiparticles on a gapless topological insulator surface
本文发展了一个适用于含磁性杂质的无隙拓扑绝缘体(TI)表面的低能多重散射分波理论。作为应用,我们讨论了单中心和双中心磁散射的微分截面(CS)$dΛ/dφ$、总CS $Λ_{tot}$、电阻率的霍尔分量$Ω$和逆动量弛豫时间$Γ_{M}$。我们证明了与非线性杂质散射不同,$s\mathtt{-}$波近似在这种情况下是不可取的,也是收敛的。随着单个磁性杂质的有效磁矩$M$的增大,CS的对称性降低,产生背散射,背散射强度增大。我们显示了一个非零的垂直电阻率分量$Ω$,这可能是有用的调谐样品的霍尔电压。与$dΛ/dφ$的分析一致,通过比较$Γ_{M}$与$Λ_{tot}$,我们可以确定后向散射和前向散射的不同权重。与CS类似,$Ω$和$Γ_{M}$也表现出多个磁散射中心由于干涉效应的振荡行为。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electron-phonon scattering in topological insulator thin films
本文从理论上研究了强拓扑绝缘体薄膜中的电子-声子散射效应。声子模型由各向同性弹性连续介质理论与应力自由边界条件,和螺旋表面狄拉克费米子的相互作用是介导的变形势。我们确定了随温度变化的电阻率$ρ(T)$和准粒子衰减率$Γ(T)$可观察到的光电发射。这两个数量的低温和高温幂律得到解析。提供了Bi $_2$ Se $_3$的全部温度范围的详细估算值。
2011-11-17 cond-mat.mes-hall
Tuning insulator-semimetal transitions in 3D topological insulator thin films by inter-surface hybridization and in-plane magnetic fields
一对狄拉克点(类似于涡旋-反涡旋对)与相反的拓扑数(具有$\pmπ$ Berry相位)相关联,可以通过参数调整合并在一起,并被湮灭以间隙狄拉克谱,提供拓扑相变的典型例子。在这里,我们报告的薄膜的BiSbTeSe $_2$(BSTS),这是一个三维TI主机自旋螺旋无隙(半金属)狄拉克费米子表面态(SS)足够厚的样品,与观察到的电阻率接近$h/4e^2$在电荷中性点的运输研究。当样品厚度减小到$\sim$ 10 nm厚时,来自顶面和底面的狄拉克锥可以杂化(类似于实空间中的“合并”)并变得有间隙,从而得到平凡绝缘体。此外,我们观察到,在平面内的磁场可以驱动系统再次向金属行为,具有突出的负磁阻(MR,高达$\sim$ $-$ 95\%)和温度不敏感的电阻率接近$h/2e^2$在电荷中性点。观察解释的预测效果的面内磁场,以减少杂交间隙(如果足够小,可能会被抹黑的无序和金属行为)。预测一个足够强的磁场恢复和分裂的狄拉克点在动量空间中,诱导一个独特的二维拓扑半金属(TSM)阶段与2个单倍狄拉克锥相反的自旋-动量绕组。
2019-04-07 cond-mat.mes-hall