JETP Letters: issues online

Исследован механизм индуцированного взаимодействием рассеяния назад в геликоидальных краевых состояниях двумерного топологического изолятора, туннельно связанного с локализованной областью (островком), расположенной вблизи краевого канала. Этот механизм не связан с неупругим рассеянием и обусловлен флуктуациями так называемой нулевой моды в островке. Подробно рассмотрена простейшая модель островка в виде полости в объеме топологического изолятора. Такая полость также обладает геликоидальными краевыми состояниями, туннельно-связанными с геликоидальными состояниями, окружающими топологический изолятор. Ключевую роль играет краевой ток в островке. Хотя среднее значение этого тока равно нулю, его флуктуации, описываемые в приближении нулевой моды, при учете электрон-электронного взаимодействия, действуют подобно магнитному потоку, тем самым допуская процессы рассеяния назад, включающие туннелирование через островок. Выпрямление этих флуктуаций приводит к конечной вероятности рассеяния назад. Этот эффект дополнительно усиливается благодаря процессу сбоя фазы, доминирующий вклад в который также определяется флуктуациями нулевой моды. Примечательно, что для температур, превышающих расстояние между уровнями в островке, скорость рассеяния назад не зависит от температуры, что хорошо согласуется с недавними экспериментами.