بررسی ترابرد مغناطیسی روی سطح یک عایق توپولوژیک

Abstract

در این مقاله، ترابرد ذرات مانند فرمیون های دیراک روی سطح یک عایق توپولوژیک در عبور از میدان الکتریکی خارجی و میدان مغناطیسی ناشی از حضور یک لایه فرومغناطیس بررسی شده است. در ابتدا مروری بر ویژگی های عایق توپولوژیک داشته و سپس با استفاده از معادلات دیراک هامیلتونی الکترون‌های عبوری از روی سطح را می‌نویسیم. با استفاده از تبدیلات لورنتس هامیلتونی مورد نظر را حل کرده و ویژه انرژی ها یا ویژه مقادیر هامیلتونی سیستم مورد نظر را به دست می‌آوریم. با محاسبه‌ی ضریب عبوردهی الکتریکی و با استفاده از رابطه رسانندگی لانداور، رسانندگی روی سطح عایق مورد نظر به دست آمده است. برای بررسی ترابرد از رسم نمودار ضریب فانو استفاده شده است. (مقدار این ضریب نوع ترابرد را در سیستم مشخص می کند.) با تغییر عواملی چون میدان الکتریکی و همچنین مقایسه نمودارهای رسانندگی و ضریب فانو ترابرد سیستم مورد بحث قرار گرفته است.