相互作用Chern绝缘体中平均场拓扑相的动力学探测

相互作用通常对拓扑量子相有重要影响。对于量子反常霍尔(QAH)绝缘体，相互作用的存在可定性改变拓扑相图，然而这在实验中通常难以测量。本文提出一种基于淬火动力学的方案，以探测由QAH-Hubbard模型描述的相互作用Chern绝缘体的平均场拓扑相图，并揭示非平凡的动力学量子物理。我们关注系统在弱到中等Hubbard相互作用下的动力学性质，其在平均场层面主要诱导铁磁序。显著地，在淬火动力学中发现三个特征时间$t_s$、$t_c$和$t^*$。前两者分别捕捉动力学自洽粒子密度的出现与动力学拓扑相变，而最后者给出拓扑相边界上的线性标度时间。更有趣的结果是，在排斥(吸引)相互作用中发生$t_s>t^*>t_c$($t^*<t_s<t_c$)，且当系统从初始近完全极化态淬火到拓扑非平凡区域时，Chern数由任意两个特征时间尺度决定，展示了通过时间尺度确定平衡平均场拓扑相图的动力学途径。实验上，$t_s$的测量具挑战性，而$t_c$和$t^*$可分别通过测量四个Dirac点的自旋极化和含时粒子密度直接读出。我们的工作揭示了相互作用对拓扑相的新颖效应，并将促进实验观测。