Ефективний гамiльтонiан i динамiка крайових станiв в двовимiрних топологiчних iзоляторах в магнiтних полях

Автор(и)

  • O. E. Raichev V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe60.06.0538

Ключові слова:

topological insulators, HgTe quantum wells, edge states, energy gap

Анотація

Магнiтне поле вiдкриває щiлину в спектрi крайових станiв двовимiрних топологiчних iзоляторiв, завдяки чому руйнується захист цих станiв вiд розсiювання назад. Щоб пов’язати властивостi цiєї щiлини з параметрами системи та вивчити динамiку електронiв в крайових станах при наявностi неоднорiдних потенцiалiв, розроблена теорiя ефективного гамiльтонiана. Ця аналiтична теорiя застосована для розгляду квантово-механiчних проблем проходження електронiв в крайових станах крiзь потенцiальнi сходинки i бар’єри та руху в постiйному електричному полi. Вплив магнiтного поля на опiр двовимiрних топологiчних iзоляторiв на основi HgTe квантових ям обговорено разом з порiвнянням до експериментальних даних.

Посилання

M. K¨onig, S. Wiedmann, C. Br¨une, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X.L. Qi, and S.C. Zhang, Science 318, 766 (2007).

http://dx.doi.org/10.1126/science.1148047

M. K¨onig, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, T.L. Hughes, C.-X. Liu, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, J. Phys. Soc. Japan 77, 031007 (2008).

http://dx.doi.org/10.1143/JPSJ.77.031007

M. K¨onig, Ph.D. thesis, (W¨urzburg, 2007).

A. Roth, C. Br¨une, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, J. Maciejko, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, Science 325, 294 (2009).

http://dx.doi.org/10.1126/science.1174736

B.A. Bernevig, T.L. Hughes, and S.C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).

http://dx.doi.org/10.1126/science.1133734

G.M. Gusev, Z.D. Kvon, O.A. Shegai, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, and J.C. Portal, Phys. Rev. B 84, 121302(R) (2011).

G.M. Gusev, E.B. Olshanetsky, Z.D. Kvon, N.N. Mikhailov, and S.A. Dvoretsky, Phys. Rev. B 87, 081311(R) (2013).

J. Maciejko, X.L. Qi, and S.C. Zhang, Phys. Rev. B 82, 155310 (2010).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.82.155310

G. Tkachov and E.M. Hankiewicz, Phys. Rev. Lett. 104, 166803 (2010).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.166803

P. Delplace, J. Li, and M. B¨uttiker, Phys. Rev. Lett. 109, 246803 (2012).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.246803

X-L. Qi and S-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).

http://dx.doi.org/10.1103/RevModPhys.83.1057

X.L. Qi, T.L. Hughes, and S.C. Zhang, Nature Phys. 4, 273 (2008).

http://dx.doi.org/10.1038/nphys913

V. Krueckl and K. Richter, Phys. Rev. Lett. 107, 086803 (2011).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.086803

B. Zhou, H.-Z. Lu, R.-L. Chu, S.-Q. Shen, and Q. Niu, Phys. Rev. Lett. 101, 246807 (2008).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.246807

D.G. Rothe, R.W. Reinthaler, C.X. Liu, L.W. Molenkamp, S.C. Zhang, and E.M. Hankiewicz, New J. Phys. 12, 065012 (2010).

http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065012

O.E. Raichev, Phys. Rev. B 85, 045310 (2012).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.85.045310

A. Calogeracos and N. Dombey, Contemp. Phys. 40, 313 (1999).

http://dx.doi.org/10.1080/001075199181387

S. Das Sarma, S. Adam, E.H. Hwang, and E. Rossi, Rev. Mod. Phys. 83, 407 (2011).

http://dx.doi.org/10.1103/RevModPhys.83.407

R.N. Sajjad, S. Sutar, J.U. Lee, and A.W. Ghosh, Phys. Rev. B 86, 155412 (2012).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.86.155412

L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory (Pergamon Press, New York, 1977).

V.V. Cheianov and V.I. Falko, Phys. Rev. B 74, 041403 (2006).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.74.041403

L.B. Zhang, K. Chang, X.C. Xie, H. Buhmann, and L.W. Molenkamp, New J. Phys. 12, 083058 (2010).

http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/12/8/083058

Завантаження

Опубліковано

2019-01-17

Номер

Розділ

Наносистеми

Як цитувати