周期驱动量子系统中的余弦边缘模式

时间周期（Floquet）拓扑物相表现出比静态拓扑绝缘体和超导体更复杂的体边关系。寻找驱动系统独有的边缘模式通常需要数值计算。在此，我们提出了一个二维 Floquet 拓扑绝缘体和半金属的极小两能带模型，其中所有的体和边缘性质都可以解析获得。它基于磁通量为二分之一的量子霍尔效应的扩展 Harper 模型。我们表明，周期驱动产生了一系列以一对整数表征的相。该模型有一个最显著的特征：边缘模式的能谱始终由单个余弦函数给出，$\omega(k_y)\propto \cos k_y$，其中 $k_y$ 是沿边缘的波数，就好像它是自由色散且与体完全解耦的。该余弦模式对驱动参数的变化具有鲁棒性，甚至持续存在到具有 Dirac 点的半金属相。研究发现余弦模式的局域化长度包含一个整数，在这个意义上是量子化的。