拓扑磁子绝缘体中手性边缘模式的失效
强关联电子
2023-08-08 v1
摘要
拓扑磁子绝缘体（TMI）是有序磁体，支持手性边缘磁子激发。这些边缘态被设想用作低损耗磁子器件中拓扑保护的信息通道。TMI 的标准描述基于线性自旋波理论（LSWT），该理论将磁子近似为自由无相互作用粒子。然而，TMI 的磁子激发即使在零温下也确实是相互作用的，这使仅基于 LSWT 的描述受到质疑。在此我们进行了详细的非线性自旋波分析，以研究手性边缘磁子的稳定性。我们确定了三种普遍的失效机制：（1）边缘磁子与自身耦合，产生有限寿命，该寿命可能大到足以导致手性态的谱湮灭；（2）边缘磁子与扩展体磁子杂化，并因此从边缘离域；（3）由于体磁子介导的边缘间耦合，相对边缘上的手性磁子发生杂化。我们认为，一般而言，这些失效机制可能使基于 LSWT 的预测失效，并违背拓扑保护的概念。我们讨论了如何避免手性边缘磁子失效的策略，例如通过施加大磁场。我们的结果凸显了在无粒子数守恒的 TMI 及其他玻色拓扑系统中实现手性边缘态的挑战。
引用
@article{arxiv.2308.03168,
title = {Breakdown of Chiral Edge Modes in Topological Magnon Insulators},
author = {Jonas Habel and Alexander Mook and Josef Willsher and Johannes Knolle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03168},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 11 figures