带缺陷的二维拓扑绝缘体的输运研究

摘要

拓扑绝缘体是现代凝聚态物理的一个热点。本文主要采用了非平衡格林函数方法计算二维拓扑绝缘体——HgTe量子势阱的电导。通过计算加磁场前后HgTe量子势阱的电导，以及分别加入单缺陷和双缺陷的HgTe量子势阱的电导，来了解外加磁场和缺陷对HgTe量子势阱输运的影响。我们主要得到了以下结论:
　　 1.在磁场中，当HgTe量子势阱加入单缺陷后，体系的边缘态被破坏，能带之间出现了一个小缝隙，电导出现了波动。发现当缺陷的面积大于一定值的时候，体系会出现零电导平台，并且随着缺陷面积的增加而变宽。
　　 2.在磁场中，当HgTe量子势阱加入双缺陷后，体系中的耦合作用增强，电子会出现散射现象。在自旋单态中由于电子相位的改变产生了干涉现象，使其电导随着磁通量的改变而周期振荡（AB振荡）。这种AB振荡只有在自旋向上的电子中产生，自旋向下的电子不会产生。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 二维拓扑绝缘体简介

1．2 缺陷对二维绝缘体电导的影响

1．3 Aharonov-Bohm(AB)振荡

2 理论与计算方法

2．1 格林函数与紧束缚模型

2．2 格林函数的计算方法

2．2．1 关于半无限长导线电导的计算

2．2．2 中间导区电导的计算

2．2．3 整体器件电导的计算

2．2．4 磁场对电导的影响

3 缺陷和磁场对HgTe输运的影响

3．1 引言

3．2 理论模型与计算方法

3．3 小结

4 总结与展望

参考文献

致谢