无限族三维 Floquet 拓扑顺磁体

我们揭示了一族无限的时间反演对称三维相互作用拓扑绝缘体，适用于玻色子或自旋系统，存在于时间周期性驱动系统中，我们将其称为 Floquet 拓扑顺磁体 (FTPMs)。这些 FTPM 相表现出固有的动力学特性，这些特性不可能出现在热平衡中，并由一组无限的 $Z_2$ 值拓扑不变量控制，每个素数对应一个。这些拓扑不变量的物理特征表现为表面磁畴壁，其充当单向量子通道，在每个驱动周期内传输量子化的信息包。我们构建了实现这些相的精确可解模型，并讨论了其拓扑保护表面态的反常动力学。与先前遇到的 Floquet SPT 相示例不同，这些三维 FTPMs 无法通过群上同调方法捕捉，也不能简单地通过将离散时间平移视为普通对称性而从平衡态分类中获得。最简单的此类 FTPM 相可能具有反常的 $Z_2$ (toric code) 表面拓扑序，其中规范电激发和磁激发在每个 Floquet 周期内交换，这在不破坏时间反演对称性的纯二维系统中是不可能发生的。