具有对称性的拓扑量子物质分类
介观与纳米尺度物理
2016-09-01 v2 强关联电子
超导电性
摘要
拓扑材料近年来成为研究焦点，因为它们展现出基本全新的物理现象，在新型器件和量子信息技术方面具有潜在应用。拓扑材料的一个标志是存在受保护的无能隙表面态，其源于体态波函数的非平凡拓扑。本综述以分类方案为重点，对该拓扑量子物质领域进行了教学式介绍。我们既考虑完全能隙和无能隙的拓扑材料及其基于非空间对称性（如时间反演）以及空间对称性（如反射）的分类。此外，我们考察了局域于拓扑缺陷上的无能隙模式的分类。这些系统的分类通过同伦群、Clifford代数、K理论以及描述材料表面或缺陷内部Anderson（去）局域化的非线性sigma模型进行讨论。为了提供该领域统一而全面的视角，我们回顾了理论模型系统及其拓扑不变量，以及近期实验结果。虽然本文主体关注非相互作用或平均场哈密顿量的拓扑性质，我们也简要概述了关于相互作用系统拓扑分类的近期结果与开放问题。
引用
@article{arxiv.1505.03535,
title = {Classification of topological quantum matter with symmetries},
author = {Ching-Kai Chiu and Jeffrey C. Y. Teo and Andreas P. Schnyder and Shinsei Ryu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.03535},
year = {2016}
}
备注
10 tables and 14 figures. Accepted for publication in Rev. Mod. Phys