二维拓扑相中的体泵浦

拓扑相中的拓扑（Thouless）泵浦概念传统上与Laughlin针对二维（2D）量子霍尔系统中霍尔电导量子化的泵浦论证相关。它依赖于穿过所研究系统而不穿透其体的磁通变化，符合Aharonov-Bohm效应的精神。本文探讨一种不同的拓扑泵浦范式，其由插入拓扑相体内的磁通变化δχ所诱导。我们表明，δχ通常控制着拓扑泵浦的类似物，并伴随稳健的物理现象。我们在两类典型的二维拓扑相中论证了这一体泵浦概念：整数与分数量子霍尔系统以及拓扑超导体。我们特别表明，体泵浦在量子霍尔相中由Streda公式描述的质量密度变化与拓扑超导体中的分数量子约瑟夫森电流等看似不同的物理效应间提供了统一联系。我们讨论了体泵浦向其他类型拓扑相的推广。