Drobovyy shum v gelikoidal'nykh kraevykh sostoyaniyakh v prisutstvii staticheskogo magnitnogo defekta

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

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.

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).