論文の概要: Signatures of the quantum skyrmion Hall effect in the Bernevig-Hughes-Zhang model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.19568v1
• Date: Fri, 27 Dec 2024 10:11:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-30 21:44:05.275686
• Title: Signatures of the quantum skyrmion Hall effect in the Bernevig-Hughes-Zhang model
• Title（参考訳）: Bernevig-Hughes-Zhangモデルにおける量子天空ホール効果のシグナチャ
• Authors: Reyhan Ay, Adipta Pal, Ashley M. Cook,
• Abstract要約: 我々は、量子スピンホール絶縁体に対する標準ベルネヴィグ・ヒューズ・チャン(BHZ)モデルを再検討する。 我々は,4次元チャーン絶縁体と同様の現象を観測し,時間反転対称性の弱さから明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Given recent discovery of the quantum skyrmion Hall effect, we re-examine the related canonical Bernevig-Hughes-Zhang (BHZ) model for the quantum spin Hall insulator. Within the framework of the quantum skyrmion Hall effect, isospin degree(s) of freedom of the BHZ model encode additional spatial dimensions. Consistent with this framework, we observe phenomena similar to those of the four dimensional Chern insulator, revealed by weakly breaking time-reversal symmetry. Bulk-boundary correspondence of these states includes real-space boundary orbital angular momentum textures and gapless boundary modes that are robust against magnetic disorder, consistent with compactified three dimensional boundary Weyl nodes (WN$_F$s) of the quantum skyrmion Hall effect. These theoretical findings are furthermore consistent with past experimental work reporting unexpected edge conduction in HgTe quantum wells under applied Zeeman and orbital magnetic fields. This past work is therefore potentially the first known experimental observation of signatures of the quantum skyrmion Hall effect beyond the quantum Hall effect.
• Abstract（参考訳）: 量子スカイミオンホール効果の最近の発見を踏まえ、量子スピンホール絶縁体に対する関連する正準バーネヴィグ・ヒューズ・チャン(BHZ)モデルを再検討する。 量子スカイミオンホール効果の枠組みの中で、BHZモデルの自由度は追加空間次元を符号化する。 この枠組みに従えば、4次元チャーン絶縁体と同様の現象を観測できる。 これらの状態のバルク境界対応には、実空間境界軌道角運動量テクスチャと、量子スカイミオンホール効果のコンパクト化された3次元境界ワイルノード(WN$_F$s)と整合して、磁気障害に対して堅牢なギャップレス境界モードが含まれる。 これらの理論的な発見は、適用されたゼーマンおよび軌道磁場下でのHgTe量子井戸における予期せぬエッジ伝導を報告した過去の実験とさらに一致している。 この過去の研究は、量子ホール効果以外の量子スミリオンホール効果のシグネチャを初めて実験的に観察した可能性がある。

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