二维绝缘体中体拓扑数与边缘态关联的一般定理
介观与纳米尺度物理
2009-11-11 v2
摘要
我们证明了二维绝缘体中体拓扑量子数与边缘态之间关系的一般定理。结果表明,只要体中存在拓扑序(以非零陈数为特征),即使该拓扑序是针对非守恒量(如自旋霍尔效应中的自旋)定义的,在允许边缘间隧穿的某些扭曲边界条件下,总能推断出无能隙边缘态的存在。这种关系对无序和相互作用具有鲁棒性,并为量子(电荷)霍尔效应和量子自旋霍尔效应提供了统一的拓扑分类。此外,它调和了开放边界系统中体拓扑序的稳定性与无能隙边缘态的不稳定性之间的明显冲突(如自旋霍尔情形中所知)。在本框架下,进一步研究了时间反演不变性对体拓扑序和边缘态动力学的影响。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0604071,
title = {A General Theorem Relating the Bulk Topological Number to Edge States in Two-dimensional Insulators},
author = {Xiao-Liang Qi and Yong-Shi Wu and Shou-Cheng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0604071},
year = {2009}
}
备注
A mistake corrected in references