二维赝自旋-1 狄拉克绝缘体中的反常带隙内边缘态

具有平带的材料（如赝自旋-1 晶格和魔角扭转双层石墨烯）可表现出全新的物理现象，包括非常规超导、轨道铁磁性和陈绝缘行为。我们报道了赝自旋-1 材料中一类令人惊讶的电子带隙内边缘态，其无需传统的能带反拓扑相变，也无需通过外磁型相互作用引入磁性。特别地，我们发现，在具有大质量自旋-1 准粒子的二维带隙（绝缘）狄拉克系统中，仅通过对有限区域施加静电势即可出现带隙内边缘模。与这些反常边缘模相伴的是自发形成的显著畴壁自旋织构，其在畴边界两侧表现出面外自旋-角动量锁定的特征，并且尽管缺乏明确的拓扑起源，仍对边界形变和杂质相当鲁棒。这些带隙内模是形式上的三分量倏逝波解，类似于 Jackiw-Rebbi 型束缚态。由于以下物理原因，此类模属于一个不同的类别：三分量旋量波函数、不寻常的边界条件，以及由外标量势诱导的偏移平带。该发现不仅具有基础重要性，也为利用传统半导体栅极技术产生具有涌现自旋织构的高度可控带隙内边缘态铺平了道路。结果通过连续介质狄拉克-外尔模型的解析计算以及真实材料的紧束缚模拟得到验证，表征了局域态密度谱和共振隧穿电导。