METHOD FOR DETERMINING TOPOLOGICALLY PROTECTED EDGE CURRENTS IN QUANTUM MATERIALS

A method for determining topologically protected edge currents in quantum materials by spatially separating leading channels in a ring made of a given material into bulk and edge channels using a multicontact circuit that includes contacts on both sides of the ring, measurements of bulk and edge currents, and comparison with theoretically expected results for topologically protected edge currents. At the same time, to determine the probability of charge transport between any two contacts, all contacts are transferred to the superconducting state. The ratio of differential conductivity in the superconducting state with a critical transition temperature TC and conductivity in the normal state (at a temperature of T=1.1×TC) between contacts on the outer side of the ring and pairs of contacts on different sides is measured. The measurement results are compared with the corresponding theoretical calculations, the difference of which is used to determine the probability of charge transport along the boundaries and in the volume of the ring. Спосіб визначення топологічно захищених крайових струмів у квантових матеріалах шляхом просторового поділу провідних каналів у кільці з даного матеріалу на об'ємні і крайові за допомогою мультиконтактної схеми, що включає в себе контакти з обох сторін кільця, вимірів об'ємних і крайових струмів і порівняння з теоретично очікуваними результатами для топологічно захищених крайових струмів. При цьому для визначення імовірності зарядового транспорту між будь-якими двома контактами всі контакти переводяться в надпровідний стан. Вимірюється відношення диференціальної провідності в надпровідному стані з критичною температурою переходу ТС та провідності в нормальному стані (за температури Т=1,1×ТС) між контактами з зовнішньої сторони кільця й парами контактів із різних його сторін. Результати вимірів порівнюються з відповідними теоретичними розрахунками, за різницею яких визначається величина ймовірності зарядового транспорту уздовж границь і в об'ємі кільця.