Efectos de Transporte en Aislantes Topologicos en Presencia de defectos

Abstract

Hemos analizado cómo afectan los defectos a las propiedades características de los aislantes topológicos. Observamos que cada defecto afecta a la corriente de manera distinta y podemos ver que hay efectos muy interesantes a tener en cuenta en la producción de materiales ya que pueden afectar su desempeño o bien se pueden aprovechar para otros efectos. Se ha analizado el comportamiento de los electrones por medio de la ecuación de Dirac teniendo en cuenta cada caso. Se obtuvo la solución exacta de esta ecuación para cada tipo de defecto así como su función de Green. Con ello se obtuvo la fase de Berry así como la corriente y densidad de estados. Teniendo estos resultados podemos hacer las siguientes observaciones: En ningún caso se modifica la conductividad de Hall, por lo tanto tampoco el número de Chern, así que las propiedades características de los aislantes topológicos no se ven modificadas en la presencia de defectos. En el caso de una disclinación, se genera un vórtice alrededor de ella, a causa de las tensiones que existen en el material. Este puede afectar o ayudar a la corriente dependiendo si el vórtice generado tiene el mismo sentido a los vórtices generados por el efecto de Spin-Hall. A pesar de que no se modifica la conductividad de Hall, hay una modificación en la fase de Berry la cual depende de cómo se modela el defecto. Esto solo ocurre cuando modelamos el defecto como un campo de norma lo cual nos ayudaría a saber cual de los dos modelos es el correcto. Si ocurre una dislocación se modifica la fase de Berry pero no la conductividad de Hall. Hay cambios en la corriente haciendo que ésta se curve hacia la línea eliminada. Esto modificaría al vórtice generado por el efecto Spin-Hall aumentándolo o disminuyéndolo. Cuando hay un defecto puntual no hay cambios en la corriente ya que en este límite continuo la modificación sólo sucede en un solo punto. Tenemos entoces que cada defecto genera cambios distintos en la corriente permitiendo cambiar el flujo de electrones en la superficie de los aislantes topológicos, pero ningún defecto modifica sus propiedades características. Estos resultado nos ayudan a entender mejor cuál es el comportamiento de la corriente cuando hay defectos.