拓撲絕緣體表面狄拉克電子的輸運研究.pdf

1、拓撲絕緣體是一種內部表現為絕緣性，而在其界面上又允許電荷移動的材料?？紤]電子自旋的因素，在拓撲絕緣體表面上運動的電子服從無質量的狄拉克方程，根據狄拉克費米子的哈密頓量，我們可以得出電子在勢壘和磁場區(qū)域的波函數。接著利用波函數的連續(xù)性和布洛赫定理，對波函數代入邊界條件，可以求出電子在以拓撲絕緣體為基底的勢壘和磁場中的隧穿率和電導以及電子在一維周期場結構中的能帶關系，從而研究電子在拓撲絕緣體表面的輸運性質。本文主要研究內容有:
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2、1)研究了拓撲絕緣體表面上雙勢壘外加磁場對狄拉克電子輸運特性的影響。結果表明，除了垂直入射外，電子穿過雙勢壘仍然表現出共振透射行為，沿Y方向的磁場強度或入射電子的能量部分地控制透射區(qū)域。相應的電導率隨磁場的變化表現出對稱特性，且隨入射能量的變化仍呈現出共振透射特性，截止透射能量由Y方向磁場的大小決定。
　　(2)研究了以拓撲絕緣體為基底的一維周期場中的電子能帶結構關系。周期場由方勢壘和磁場組成。電子隧穿通過此系統時，會出現新的Di