論文の概要: Backscattering of topologically protected helical edge states by line
defects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.12271v1
- Date: Sun, 23 Jul 2023 09:10:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-25 17:01:01.295039
- Title: Backscattering of topologically protected helical edge states by line
defects
- Title（参考訳）: 線欠陥によるトポロジカル保護ヘリカルエッジ状態の後方散乱
- Authors: Mohadese Karimi, Mohsen Amini, Morteza Soltani, and Mozhgan
Sadeghizadeh
- Abstract要約: 非磁性点欠陥の存在下での伝導の定量化は、2次元トポロジカル絶縁体におけるヘリカルエッジ状態のトポロジカル保護とスピンモーメントロックの結果である。
我々は, 現場不純物の線形配置により, ケーン・ミールモデルにおいて, エッジ状態の位相的保護を効果的に引き上げることができることを提案する。
その結果,正のオンサイト電位に対するバルクギャップの下端近傍のエネルギー伝導の抑制効果が示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1899559337707108
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantization of conductance in the presence of non-magnetic point defects
is a consequence of topological protection and the spin-momentum locking of
helical edge states in two-dimensional topological insulators. This protection
ensures the absence of backscattering of helical edge modes in the quantum Hall
phase of the system. However, our study focuses on exploring a novel approach
to disrupt this protection. We propose that a linear arrangement of on-site
impurities can effectively lift the topological protection of edge states in
the Kane-Mele model. To investigate this phenomenon, we consider an armchair
ribbon containing a line defect spanning its width. Utilizing the tight-binding
model and non-equilibrium Green's function method, we calculate the
transmission coefficient of the system. Our results reveal a suppression of
conductance at energies near the lower edge of the bulk gap for positive
on-site potentials. To further comprehend this behavior, we perform analytical
calculations and discuss the formation of an impurity channel. This channel
arises due to the overlap of in-gap bound states, linking the bottom edge of
the ribbon to its top edge, consequently facilitating backscattering. Our
explanation is supported by the analysis of the local density of states at
sites near the position of impurities.
- Abstract（参考訳）: 非磁性点欠陥の存在下での伝導の量子化は、2次元トポロジカル絶縁体におけるヘリカルエッジ状態のトポロジカル保護とスピンモーメントロックの結果である。
この保護は、システムの量子ホール相におけるヘリカルエッジモードの後方散乱がないことを保証する。
しかし,本研究は,この保護を損なう新たなアプローチを検討することに焦点を当てている。
オンサイト不純物の線形配置は,ケイン・ミールモデルにおけるエッジ状態の位相的保護を効果的に高めることができる。
この現象を調べるために,その幅にまたがるライン欠陥を含むアームチェアリボンについて検討する。
タイト結合モデルと非平衡グリーン関数法を用いて,システムの伝送係数を計算する。
その結果, 正のオンサイト電位に対するバルクギャップ下端近傍のエネルギーのコンダクタンスの抑制が明らかになった。
この挙動をさらに理解するため,解析計算を行い,不純物チャネルの形成について議論する。
このチャネルは、リボンの下端と上端をつなぐガップ内結合状態の重なりによって生じ、結果として後方散乱が容易になる。
我々の説明は不純物の位置に近い場所における状態の局所密度の分析によって裏付けられている。
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