時間反転対称性によって保護されたトポロジカル表面状態の実験的実証

我々は、走査トンネル顕微鏡を用いてトポロジカル絶縁体Bi2Te3の非自明な表面状態の定在波の直接画像を報告する。干渉縞は、Bi2Te3(111)表面上のAg不純物と段差エッジによるトポロジカル状態の散乱によって引き起こされる。電圧依存の定在波パターンを研究することで、エネルギー分散E(k)を決定し、トポロジカル状態のディラックコーン構造を確認する。さらに、従来の表面状態とは大きく異なり、非磁性不純物によるトポロジカル状態の後方散乱が完全に抑制されることを示す。後方散乱の不在は時間反転対称性の壮大な現れであり、表面状態のトポロジカル性の直接的な証明を提供する。