Coherent scattering of helical edge electrons from nuclear spins

Topolojik yalıtkanlar maddenin topolojik bir indis tarafından karakterize edilmiş, simetri korunumlu, topolojik olarak korunan ve bu sebeple ilgili anti-üniter simetri korunduğu sürece zayıf safsızlıklara ve bant aralığı oluşumuna karşı dayanıklı kenar ya da yüzey durumları içeren halleridir. Bu tezde, ilgili simetrinin zaman tersinme simetrisi olduğu, kuantum spin Hall yalıtkanı olarak bilinen bir topolojik yalıtkana odaklandık. Öte yandan, birçok topolojik yalıtkan aşırı ince etkileşim suretiyle sarmal kenar elektronlarıyla etkileşen ve bu yolla zaman tersinme simetrisini kırarak topolojik korunumu yok eden nükleer spinler içerir. Sayısal benzetim kullanarak en fazla 10 nükleer spin içeren kenarlar için sarmal kenar elektronlarının aşırı ince etkileşim kaynaklı geri saçılım olasılıklarını hesapladık. Belirli bir tek-çekirdek yansıma genliği aralığı için tam yansıma olasılığı grafiklerini sunduk ve sonuçlarımızın dinamik nükleer kutuplaşmaya nasıl uygulanabileceğini tartıştık. Ayrıca sistem boyutundan bağımsız bir evrensel uçdeğer (ekstremum) önerdik ve hangi nükleer spin dizilimlerinin bu evrensel uçdeğere sebep olduğunu bulduk.