二阶拓扑绝缘体的体-边界-输运对应
介观与纳米尺度物理
2023-11-07 v1
摘要
二阶拓扑绝缘体 (SOTI) 的体-边界对应已得到很好建立，但开放系统的普适输运特征仍属缺失。对于通过在 Z 不变的初阶拓扑绝缘体 (TI) 中施加面内磁场诱发的各类 SOTI，旋转该磁场在维持 SOTI 相的同时体现了自旋泵机制。我们证明，该自旋泵在调节磁场强度时可产生量子化纯自旋流，对应于二维 (2D) 系统中刻画 SOTI 的拓扑角态的形成。量子化自旋泵在源自 Z 不变 TI 的多种 2D 与 3D SOTI 模型中被发现，其对抗无序具有鲁棒性，且普适地独立于系统参数（包括费米能量、系统尺寸、磁场强度与泵频）。这些发现表明该普适量子化自旋泵可刻画 SOTI 的体-边界-输运对应。量子化自旋泵亦可通过将如轨道自由度的赝自旋与旋转磁场结合实现，这可在高阶光子或声学拓扑系统中达成。此类量子化自旋泵有望作为精确且稳定的单自旋源。
引用
@article{arxiv.2311.02619,
title = {Bulk-boundary-transport correspondence of the second-order topological insulators},
author = {Yuxiong Long^§ and Miaomiao Wei^§ and Fuming Xu and Jian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02619},
year = {2023}
}