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凝聚态物理 > 材料科学

arXiv:2504.01343 (cond-mat)
[提交于 2025年4月2日 ]

标题: 在Bi掺杂的PbSb2Te4无序拓扑绝缘体中观察到的拓扑去局域化对抗安德森局域化

标题: Topological delocalization against Anderson localization observed in Bi-doped PbSb2Te4 disordered topological insulator

Authors:Yuya Hattori, Koichiro Yaji, Keisuke Sagisaka, Shunsuke Yoshizawa, Shunsuke Tsuda, Yuki Tokumoto, Taichi Terashima, Shinya Uji, Keiichi Edagawa
摘要: 我们通过详细的输运测量实验研究了拓扑绝缘体Pb(Bi1-xSbx)2Te4 (x=0.793-0.818) 中体态和拓扑表面态的局域化倾向。 在0.793<=x<0.818范围内,体电子态位于安德森过渡的绝缘一侧,这由k_Fl值(其中k_F是费米波数,l是平均自由程)低于Ioffe-Regel判据(即,k_F l<1)所指示。 相比之下,拓扑表面态保持高迁移率,甚至表现出量子振荡,展示了它们在强无序环境下的韧性。 这些发现突显了尽管体电子态存在安德森局域化,但拓扑表面态仍然具有非局域化的性质。
摘要: We experimentally investigate the tendency of localization in the bulk and the topological surface states in topological insulators Pb(Bi1-xSbx)2Te4 (x=0.793-0.818) through detailed transport measurements. The bulk electronic states in the range 0.793<=x<0.818 are situated on the insulator side of the Anderson transition, as indicated by k_Fl values (where k_F is the Fermi wavenumber and l is the mean free path) falling below the Ioffe-Regel criterion (i.e., k_F l<1). In contrast, the topological surface states retain high mobility and even exhibit quantum oscillations, demonstrating their resilient nature against strong disorder. These findings highlight the delocalized nature of the topological surface states despite Anderson localization of the bulk electronic states.
评论: 18+3页,2+1幅图
主题: 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci) ; 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall); 强关联电子 (cond-mat.str-el)
引用方式: arXiv:2504.01343 [cond-mat.mtrl-sci]
  (或者 arXiv:2504.01343v1 [cond-mat.mtrl-sci] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.01343
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Yuya Hattori [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 4 月 2 日 04:15:36 UTC (1,242 KB)
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