Слабая антилокализация в двойных ямах HgTe с массивными фермионами Дирака

Двойная квантовая яма HgTe представляет собой двумерный топологический изолятор, в котором объемными носителями являются массивные фермионы Дирака с исчезающе малой кривизной Берри. Соответственно, характер квантовых поправок к проводимости в подобной системе должен определяться наличием двух факторов: близким к нулю значением фазы Берри и спин-орбитальным рассеянием. В частности, исчезающая кривизна Берри в двойной квантовой яме HgTe должна, согласно теории, приводить к наблюдению отрицательного магнитосопротивления, в то время как в одиночной квантовой яме HgTe с безмассовыми фермионами Дирака и отличной от нуля фазой Берри теория всегда предсказывает антилокализационные поправки к проводимости (положительное магнитосопротивление) независимо от силы спин-орбитального взаимодействия. В настоящей работе вопреки ожиданиям подобные же антилокализационные поправки к проводимости положительного магнитосопротивления обнаружены и в двойной квантовой яме HgTe, что указывает на доминирование в квантовом транспорте механизма спин-орбитальной релаксации, приводящего к слабой антилокализации. Таким образом, результаты нашего исследования интерференционных поправок к проводимости в системе массивных фермионов Дирака указывают на то, что физика локализации в двумерных топологических изоляторах определяется конкуренцией таких факторов, как особенности спиновой текстуры, масса квазичастицы и интенсивность спин-орбитального рассеяния.