拓扑绝缘体中表面态的经典电磁模型

拓扑绝缘体在经典上被建模为各向同性介电-磁体，其体内存在磁电赝标量 $\Psi$，而其表面无电荷且无电流。另一种模型通过令 $\Psi\equiv0$ 并引入以导纳 $\gamma$ 表征的表面电荷与电流密度得到。对拓扑绝缘体半空间引起的平面波反射与折射的分析表明，参数 $\Psi$ 与 $\gamma$ 在反射系数和透射系数中以相同方式出现，意味着这两种经典模型无法基于任何散射情景区分。然而，由于 $\Psi$ 从适用于拓扑绝缘体所占任何区域的麦克斯韦方程中消失，并且因为表面态作为受保护的导电态存在于拓扑绝缘体上，必须选择另一种模型。