G.M. Gusev, Е.Б. Ольшанецкий, З.Д. Квон, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий
Лаборатория физики и технологии структур на основе полупроводников А3В5.
Лаборатория технологии эпитаксии из молекулярных пучков соединений А2В6.
Departamento de Física dos Materiais e Mecânica, Instituto de Física da Universidade de São Paulo, Brazil.
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование перехода
двумерный топологический изолятор-двумерный металл в HgTe квантовых ямах с
инвертированным спектром. В отсутствие магнитного поля в экспериментальных
образцах наблюдается локальный и нелокальный транспортный отклик, вызванный
переносом заряда вдоль краевых токовых состояний. При приложении продольного
магнитного поля обнаружено монотонное уменьшение локального сопротивления до некоторого конечного значения и практически полное подавление нелокального
сопротивления (Рис.).
Рис. Зависимость локального Rxx (а) и нелокального RNL (б) сопротивления двумерного
топологического изолятора в HgTe квантовой яме толщиной 8 нм в диапазоне температур
Т = 1.5 К - 4.2 К.
Показано, что подобное поведение связано с фазовым
переходом двумерный топологический изолятор-двумерный металл, индуцированный продольным магнитным полем. Построена теория данного явления в соответствии с которой переход возникает в результате действия продольного магнитного
поля на объемную щель топологического изолятора. Это воздействие трансформирует двумерный изолятор в обладающую металлическими свойствами двумерную
бесщелевую дираковскую систему.
