Осцилляции Ааронова–Бома, обусловленные нетопологическими поверхностными состояниями в дираковских нанопроволоках

Эффект Ааронова–Бома в магнитопроводимости нанопроволок, изготовленных из топологических изоляторов, является ярким проявлением существования топологических поверхностных состояний. В настоящей работе показано, что поверхностные состояния в нанопроволоках из дираковских материалов (висмут, висмут сурьма и сплавы Pb$_{1-x}$Sn$_x$Se), находящихся в нетопологической фазе, также приводят к эффекту Ааронова–Бома, который проявляется как поправка к магнитопроводимости объемных состояний. Цилиндрическая нанопроволока описывается трехмерным уравнением Дирака с граничным условием, инвариантным по отношению к инверсии времени. Граничное условие задается одним феноменологическим параметром, знак которого разделяет поверхностные состояния на нетопологические и состояния топологичекого типа. Нетопологические состояния возникают вне запрещенной зоны. В продольном магнитном поле они дают поправку ааронов–бомовского типа к плотности состояний и, соответственно, проводимости нанопроволоки. С ростом магнитного поля фаза осцилляций изменяется от $\pi$ до $2\pi$.