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Topological insulator in the presence of spatially correlated disorder

机译：存在空间相关障碍的拓扑绝缘子

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We investigate the effect of spatially correlated disorder on two-dimensional topological insulators and on the quantum spin Hall effect which the helical edge states in these systems give rise to. Our work expands the scope of previous investigations which found that uncorrelated disorder can induce a nontrivial phase called the topological Anderson insulator (TAI). In extension of these studies, we find that spatial correlations in the disorder can entirely suppress the emergence of the TAI phase. We show that this phenomenon is associated with a quantum percolation transition and quantify it by generalizing an existing effective medium theory to the case of correlated disorder potentials. The predictions of this theory are in good agreement with our numerics and may be crucial for future experiments.
机译：我们研究了空间相关无序对二维拓扑绝缘体以及这些系统中的螺旋边缘态引起的量子自旋霍尔效应的影响。我们的工作扩大了以前的研究范围，这些研究发现不相关的疾病会诱发称为拓扑安德森绝缘子（TAI）的重要阶段。在这些研究的扩展中，我们发现疾病中的空间相关性可以完全抑制TAI期的出现。我们证明了这种现象与量子渗滤跃迁有关，并通过将现有有效介质理论推广到相关无序势的情况来对其进行量化。该理论的预测与我们的数值非常吻合，可能对未来的实验至关重要。

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