实空间与倒空间拓扑在旋错处的加和规则
超导电性
2024-05-24 v1 其他凝聚态物理
摘要
拓扑材料以其能在边界（如表面、边缘和角）容纳局域态而闻名。伴随这些态，分数电荷出现在边界元胞上。近来，晶体缺陷的旋错处拓扑束缚态和分数电荷已在理论上预测。这种所谓体-旋错对应已在人工晶体结构（如微波电路阵列和光子晶体）中实验证实。在此，我们展示了实空间拓扑不变量（与伯格斯矢量相关）与倒空间拓扑不变量（体波函数的矢量Zak相位）之间的加和规则。仅当拓扑非平凡时，束缚态与分数电荷才在旋错中心一致；否则，即使俘获了分数电荷，也不形成束缚态。除分数电荷与束缚态的解离外，该加和规则还决定了仅延伸过样品一半的半束缚态的存在，以及由实空间和倒空间拓扑共同保护的超稳定束缚态。我们的结果为正在进行中的拓扑物质研究增添了另一个维度，并可能孕育有趣的应用。
引用
@article{arxiv.2202.09560,
title = {Additive rule of real and reciprocal space topologies at disclinations},
author = {Qinghua He and Jinhua Sun and Hai-Yao Deng and Katsunori Wakabayashi and Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09560},
year = {2024}
}