論文の概要: Theory of magnetotransport in shaped topological insulator nanowires
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.14055v2
- Date: Mon, 5 Oct 2020 14:44:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 03:01:41.542616
- Title: Theory of magnetotransport in shaped topological insulator nanowires
- Title（参考訳）: 形状トポロジカル絶縁体ナノワイヤにおける磁気輸送の理論
- Authors: Ansgar Graf, Raphael Kozlovsky, Klaus Richter, Cosimo Gorini
- Abstract要約: 均一磁場に浸漬した場合, 形状の TI ナノワイヤは様々な輸送機構に調整可能であることを示す。
これは、広く研究されている管状ナノワイヤの断面が一定であるのに対して、ディラック表面キャリアの磁区化によるものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that shaped topological insulator (TI) nanowires, i.e. such that
their cross-section radius varies along the wire length, can be tuned into a
number of different transport regimes when immersed in a homogeneous coaxial
magnetic field. This is in contrast with widely studied tubular nanowires with
constant cross-section, and is due to magnetic confinement of Dirac surface
carriers. In flat 2D systems such a confinement requires non-homogeneous
magnetic fields, while for shaped nanowires of standard size homogeneous fields
of the order of $B\sim\,1$T are sufficient. We put recent work [Kozlovsky et
al., Phys. Rev. Lett. 124, 126804 (2020)] into broader context and extend it to
deal with axially symmetric wire geometries with arbitrary radial profile. A
dumbbell-shaped TI nanowire is used as a paradigmatic example for transport
through a constriction and shown to be tunable into five different transport
regimes: (i) conductance steps, (ii) resonant transmission, (iii) current
suppression, (iv) Coulomb blockade, and (v) transport through a triple quantum
dot. Switching between regimes is achieved by modulating the strength of a
coaxial magnetic field and does not require strict axial symmetry of the wire
cross-section. As such, it should be observable in TI nanowires fabricated with
available experimental techniques.
- Abstract（参考訳）: 形をした位相絶縁体(ti)ナノワイヤ、すなわちその断面半径がワイヤ長さに沿って変化するように、均質な同軸磁場に浸漬すると、様々な輸送レジームに調整できることを示した。
これは、広く研究されている管状ナノワイヤの断面が一定であり、ディラック表面キャリアの磁区化によるものである。
平らな2Dシステムでは、そのような閉じ込めは非均一磁場を必要とするが、標準的な大きさのナノワイヤの場合、$B\sim\,1$Tのオーダーの均一磁場は十分である。
我々は,最近の研究 [kozlovsky et al., phys. rev. lett. 124, 126804 (2020)] を広い文脈に適用し, 任意の放射状形状の軸対称ワイヤジオメトリを扱うように拡張した。
ダンベル型のtiナノワイヤは、収縮を通した輸送のパラダイム的な例として用いられ、5つの異なる輸送方式に調整可能であることが示されている。
(i)コンダクタンスステップ
(ii)共振器伝達
(iii)現行の抑制
(iv)クーロン封鎖、
(v)三重量子ドットを輸送する。
レジーム間のスイッチングは、同軸磁場の強度を変調することで達成され、ワイヤ断面の厳密な軸対称を必要としない。
そのため、利用可能な実験技術で製造されたTIナノワイヤで観測できるはずである。
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