Propiedades de transporte en un modelo bidimensional de Su-Schrieffer-Heeger en el régimen cuántico de Hall

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• El efecto Hall cuántico
• Materiales topológicos

Sus antecedentes:

• El modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH) describe las fases topológicas en una dimensión.
• La extensión de los modelos SSH a dos dimensiones (2D SSH) ofrece vías para nuevos fenómenos cuánticos.
• La comprensión del transporte en sistemas topológicos bajo campos externos es crucial para las tecnologías cuánticas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades de transporte de un modelo 2D SSH en el régimen cuántico Hall.
• Analizar el impacto de un campo magnético perpendicular en la estructura y el transporte de la banda electrónica.
• Caracterizar la transición entre los regímenes de banda abierta y plana y su relación con los estados localizados.

Principales métodos:

• Utilizó el formalismo de la función de Green de no equilibrio (NEGF) para estudiar el transporte.
• Construyó el dispositivo Hamiltoniano utilizando un modelo de unión apretada de vecino más cercano para el canal SSH 2D.
• Incorporó el efecto de campo magnético a través de la sustitución de Peierls en los contactos y calculó la densidad local de estados (LDOS).

Principales resultados:

• Se observó una transición inducida por el campo magnético de una fase con hueco a un régimen de banda plana a energía cero.
• Identificó la aparición de estados altamente localizados (en masa o en el borde) asociados con esta transición a través de LDOS.
• Las mediciones de transmisión revelaron una transición inducida por el campo magnético de una fase aislante a una fase metálica.
• Analizó la formación de los niveles de Landau y sus números cuánticos, influenciados por las fuerzas de salto.
• Encontré que los modos de borde son esenciales para el transporte balístico a lo largo de la dirección y.

Conclusiones:

• El modelo 2D SSH exhibe ricos fenómenos topológicos y de transporte en el régimen cuántico de Hall.
• Los campos magnéticos pueden ajustar el sistema entre distintas fases topológicas, lo que lleva a estados localizados y comportamiento metálico.
• Los modos de borde son críticos para comprender las vías de transporte y permitir la conducción balística en este sistema.