Дробовый шум в геликоидальных краевых состояниях в присутствии статического магнитного дефекта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Вычислен фактор Фано, F, дробового шума тока через краевые состояния двумерного топологического изолятора с контактами общего вида. Магнитный статический дефект сильно меняет F. Для металлических контактов, по мере увеличения силы дефекта фактор Фано растет от значения F = 0, достигает максимума, Fmax ≈ 0.17, и далее падает, обращаясь опять в ноль в пределе очень сильного дефекта. Для туннельных контактов в пределе инфинитезимально слабой туннельной связи, фактор Фано нечувствителен к силе дефекта: F → 1/2. При слабой, но конечной силе туннельной связи, F демонстрирует периодическую серию острых пиков малой амплитуды при изменении магнитного потока через образец, которые при дальнейшем увеличении силы туннельной связи переходят в гармонические осцилляции Ааронова–Бома.

Об авторах

Р. А Ниязов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”, Петербургский институт ядерной физики; Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: niyazov_ra@pnpi.nrcki.ru
Гатчина, Россия; С.-Петербург, Россия

И. В Крайнов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

Д. Н Аристов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”, Петербургский институт ядерной физики; Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Гатчина, Россия; С.-Петербург, Россия; С.-Петербург, Россия

В. Ю Качоровский

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  1. B. Bernevig and T. Hughes, Topological Insulators and Topological Superconductors, Princeton University Press, Princeton (2013).
  2. M. Z. Hasan and C. L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
  3. X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).
  4. C. L. Kane and E. J. Mele, Phys. Rev. Lett. 95, 226801 (2005).
  5. B.A. Bernevig, T. L. Hughes, and S.C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
  6. M. Konig, S. Wiedmann, C. Brune, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, Science 318, 766 (2007).
  7. A. Roth, C. Br¨une, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, J. Maciejko, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, Science 325, 294 (2009).
  8. G.M. Gusev, Z.D. Kvon, O.A. Shegai, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, and J.C. Portal, Phys. Rev. B 84, 121302 (2011).
  9. C. Br¨une, A. Roth, H. Buhmann, E.M. Hankiewicz, L. W. Molenkamp, J. Maciejko, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, Nat. Phys. 8, 485 (2012).
  10. A. Kononov, S.V. Egorov, Z.D. Kvon, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, and E.V. Deviatov, JETP Lett. 101, 814 (2015).
  11. P. Delplace, J. Li, and M. B¨uttiker, Phys. Rev. Lett. 109, 246803 (2012).
  12. F. Dolcini, Phys. Rev. B 83, 165304 (2011).
  13. G. Gusev, Z. Kvon, O. Shegai, N. Mikhailov, and S. Dvoretsky, Solid State Commun. 205, 4 (2015).
  14. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, Phys. Rev. B 98, 045418 (2018).
  15. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, npj Comput. Mater. 6 (2020).
  16. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, Phys. Rev. B 103, 125428 (2021).
  17. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, JETP Lett. 113, 689 (2021).
  18. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, Phys. Rev. B 108, 075424 (2023).
  19. R.A. Niyazov, D.N. Aristov, and V.Y. Kachorovskii, JETP Lett. 118, 376 (2023).
  20. N. Lezmy, Y. Oreg, and M. Berkooz, Phys. Rev. B 85, 235304 (2012).
  21. A. Del Maestro, T. Hyart, and B. Rosenow, Phys. Rev. B 87, 165440 (2013).
  22. J.M. Edge, J. Li, P. Delplace, and M. B¨uttiker, Phys. Rev. Lett. 110, 246601 (2013).
  23. F. Dolcini, Phys. Rev. B 92, 155421 (2015).
  24. E. S. Tikhonov, D.V. Shovkun, V. S. Khrapai, Z.D. Kvon, N.N. Mikhailov, and S.A. Dvoretsky, JETP Lett. 101, 708 (2015).
  25. J. I. V¨ayrynen and L. I. Glazman, Phys. Rev. Lett. 118, 106802 (2017).
  26. S.U. Piatrusha, L.V. Ginzburg, E. S. Tikhonov, D.V. Shovkun, G. Koblm¨uller, A.V. Bubis, A.K. Grebenko, A.G. Nasibulin, and V. S. Khrapai, JETP Lett. 108, 71 (2018).
  27. K.E. Nagaev, S.V. Remizov, and D. S. Shapiro, JETP Lett. 108, 664 (2018).
  28. P.D. Kurilovich, V.D. Kurilovich, I. S. Burmistrov, Y. Gefen, and M. Goldstein, Phys. Rev. Lett. 123, 056803 (2019).
  29. V.D. Kurilovich, P.D. Kurilovich, I. S. Burmistrov, and M. Goldstein, Phys. Rev. B 99, 085407 (2019).
  30. B.V. Pashinsky, M. Goldstein, and I. S. Burmistrov, Phys. Rev. B 102, 125309 (2020).
  31. C.-H. Hsu, P. Stano, J. Klinovaja, and D. Loss, Semicond. Sci. Tech. 36, 123003 (2021).
  32. B. Probst, P. Virtanen, and P. Recher, Phys. Rev. B 106, 085406 (2022).
  33. S. Munyan, A. Rashidi, A.C. Lygo, R. Kealhofer, and S. Stemmer, Nano Lett. 23, 5648 (2023).
  34. D.V. Khomitsky, A.A. Konakov, and E.A. Lavrukhina, J. Phys. Condens. Matter 34, 405302 (2022).
  35. V.A. Sablikov and A.A. Sukhanov, Phys. Rev. B 103, 155424 (2021).
  36. P.P. Aseev and K.E. Nagaev, Phys. Rev. B 94, 045425 (2016).
  37. E. Olshanetsky, G. Gusev, A. Levin, Z. Kvon, and N. Mikhailov, Phys. Rev. Lett. 131, 076301 (2023).
  38. M. B¨uttiker, Y. Imry, and M.Y. Azbel, Phys. Rev. A 30, 1982 (1984).
  39. M. J.M. de Jong and C.W. J. Beenakker, in Mesoscopic Electron Transport, NATO ASI Series E, ed. by L. Sohn, L. Kouwenhoven, and G. Sch¨on, Kluwer Academic Publishing, Dordrecht (1997), v. 345, p. 225.
  40. Y. Blanter and M. B¨uttiker, Phys. Rep. 336, 1 (2000).
  41. A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Y. Kachorovskii, and D.G. Polyakov, Phys. Rev. Lett. 105, 036402 (2010).
  42. A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Y. Kachorovskii, D.G. Polyakov, and P.M. Shmakov, JETP Lett. 100, 839 (2015).
  43. A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Y. Kachorovskii, and D.G. Polyakov, Phys. Rev. B 96, 115417 (2017).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024