論文の概要: Imaging the topological sign of a Dirac mass with spin-polarized tunneling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.17464v1
• Date: Mon, 12 Oct 2026 22:26:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-17 18:47:51.728004
• Title: Imaging the topological sign of a Dirac mass with spin-polarized tunneling
• Title（参考訳）: スピン偏極トンネルによるディラック質量のトポロジカルサインのイメージング
• Abstract要約: M$の位相的符号が局所的にどのように決定されるかを示す。 結果は、トポロジカルな特徴が物質内で変化する場所を画像化する方法を舗装する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.43484629428555
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A Dirac mass is characterized not only by its magnitude but also by its sign, which influences the Berry curvature, Hall response, and the propagation direction of chiral boundary modes. However, local spectroscopy of magnetic topological surfaces has so far accessed only the gap magnitude $|M|$. Here we show how the topological sign of $M$ can be determined locally. We first establish the sign information that spin-resolved tunneling can access and the reference required to obtain an absolute Hall sign. Although spin--orbital entanglement generally obscures the relation between measured spin and Dirac pseudospin, crystalline rotation symmetry alleviates this ambiguity at the band edge. On a $C_3$ axis, an axial tip couples to a fully spin-polarized state whose tunneling asymmetry directly reveals the sign of the occupied-band Berry curvature, independent of orbital composition. We further show that the zeroth Landau level provides an independent mass-sign measurement with an unpolarized tip, while opposite domains and their chiral domain-wall modes provide self-consistency checks. These results pave the way for imaging the locations where the topological character changes within a material, rather than merely identifying where a spectral gap appears.
• Abstract（参考訳）: ディラック質量はその大きさだけでなく、ベリー曲率、ホール応答、キラル境界モードの伝播方向に影響を与えるサインによっても特徴づけられる。 しかし、磁気トポロジカルな表面の局所分光は、これまでのところ、ギャップ等級$|M|$しかアクセスしていない。 ここでは、M$の位相的符号が局所的にどのように決定されるかを示す。 まず,スピン分解トンネルがアクセス可能な符号情報と絶対ホール符号を得るために必要な基準を確立する。 スピン軌道の絡み合いは一般に測定されたスピンとディラック擬スピンの関係を曖昧にするが、結晶回転対称性はバンドエッジでのこのあいまいさを緩和する。 C_3$軸上では、軸の先端が完全なスピン偏極状態に結合し、トンネルの非対称性は軌道組成に依存しない占有バンドベリー曲率の兆候を直接明らかにする。 さらに、第0ランダウ準位は非偏極の先端を持つ独立質量差測定を行い、反対の領域とそのカイラル領域壁モードは自己整合性検査を行うことを示した。 これらの結果は、単にスペクトルギャップが現れる場所を特定するのではなく、トポロジカルな特徴が物質内で変化する場所を撮像する方法を舗装する。

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