利用动态自旋磁化率探测二维 Dirac 系统中的拓扑态

我们讨论了具有自旋轨道相互作用的二维（2D）Dirac 电子中的动态自旋磁化率（DSS），以表征拓扑绝缘体。DSS 的虚部表现为对横向交流磁场的吸收率，正如局域自旋系统的电子自旋共振实验那样。我们发现，当系统处于静磁场中时，拓扑态可通过 DSS 虚部作为横向磁场频率 $\omega$ 的函数的反常共振峰来识别。在无静磁场时，DSS 的虚部成为 $\omega$ 的连续函数，具有阈值频率 $\omega_{\rm c}$。在这种情况下，拓扑相与平庸相也可通过 $\omega_{\rm c}$ 的值以及线型来区分。因此，DSS 是一种可通过实验观测的物理量，可直接从体性质表征拓扑绝缘体，而无需观察拓扑相变。