准一维铋卤化物链中多种拓扑秩序的共聚
材料科学
2025-12-10 v1
摘要
拓扑学正在被广泛采用以理解和分类现代物理学中的量子物质。拓扑秩序之间的交汇为引发具有对基础研究和未来量子器件的实用优势的不同量子相，通过调制内在或外在排序参数而实现。然而，由于缺乏合适的材料平台，联合拓扑性在实验中仍属稀有现象。本文采用扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱和理论计算，研究了准一维材料体系——铋卤化物——的掺杂驱动的能带演化。该体系包含两个时间反演不变动点处的稀有多重能带反演。根据拓扑物质中独特的 bulk-boundary 对称性，我们揭示了一种复合拓扑相，即强拓扑相与高阶拓扑相的共存，由能带反演引发的拓扑相转变所致。此外，我们通过改变卤素元素比例揭示了多阶段拓扑相转变：从高阶拓扑到弱拓扑、异常双拓扑以及随后是平凡/弱拓扑。我们的结果不仅实现了一个具备复合拓扑性的理想材料平台，也为在能带反演理论框架内建立丰富拓扑相提供了启发性路径。
引用
@article{arxiv.2512.08239,
title = {Coalescence of multiple topological orders in quasi-one-dimensional bismuth halide chains},
author = {Jingyuan Zhong and Ming Yang and Wenxuan Zhao and Kaiyi Zhai and Xuan Zhen and Lifu Zhang and Dan Mu and Yundan Liu and Zhijian Shi and Ningyan Cheng and Wei Zhou and Jianfeng Wang and Weichang Hao and Zhenpeng Hu and Jincheng Zhuang and Jinhu Lü and Yi Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08239},
year = {2025}
}