拓扑 Dirac Fock-Darwin 态中的 Berry 相位破缺及半经典调和
介观与纳米尺度物理
2026-05-08 v4 材料科学
摘要
我研究了拓扑绝缘体表面圆形 n-p 结中二维 Dirac 费米子类比的人造原子（Fock-Darwin 态，FD）。处于这种非抛物线势中的 FD 态展现出独特的电子-空穴核壳结构，其中严格的 Berry 相位开关（BPS）图像在临界点附近发生破缺：被捕获的电子核态演化为量子化蛇态的包络函数。这与实验中观察到的尖锐 BPS 相矛盾。然而，当将这些包络函数视为有效受限态时，BPS 场景依然成立，从而调和了理论与实验。通过实验和模拟，追踪了从静电受限到 Landau 能级受限的场驱动演化直至 14 T，确立了拓扑表面态作为超越常规量子点的 Dirac 物理可调平台。
引用
@article{arxiv.2301.06829,
title = {Berry-Phase Breakdown and Semiclassical Reconciliation in Topological Dirac Fock-Darwin states},
author = {Ye-ping Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06829},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 4 figures