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三维手性二阶拓扑绝缘体中的无序诱导相变

介观与纳米尺度物理 2025-07-08 v2 材料科学

摘要

拓扑绝缘体已扩展到高阶版本,其在低维具有拓扑铰链或角态。然而,它们对抗无序的鲁棒性仍不清楚。在此,我们从理论上研究了存在无序时三维(3D)手性二阶拓扑绝缘体(SOTI)的相变。我们的结果表明,通过增大无序强度,侧表面和体的非零态密度分别在不无序临界强度 WSW_{S}WBW_{B} 处出现。谱函数表明体隙仅在 R4zTR_{4z}\mathcal{T} 不变点之一即 Γ3\Gamma_{3} 处闭合。侧表面隙或体隙的闭合归因于准粒子弹性平均自由时间的显著减小。由于侧表面态的局域化,我们发现 3D 手性 SOTI 在高达 WBW_{B} 的无序强度下于平均量子化电导 2e2/h2e^{2}/h 处是鲁棒的。当无序强度超过 WBW_{B} 时,3D 手性 SOTI 随后依次被驱动进入两个相,即扩散金属相和安德森绝缘相。此外,在扩散金属相中出现 e2/he^{2}/h 的平均电导平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.02256,
  title  = {Disorder-Induced Phase Transitions in Three-Dimensional Chiral Second-Order Topological Insulator},
  author = {Yedi Shen and Zeyu Li and Qian Niu and Zhenhua Qiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02256},
  year   = {2025}
}