三维拓扑晶体绝缘体的电磁响应

拓扑晶体绝缘体（TCI）是一类新型材料，由于点群晶体对称性，其在特定表面上具有金属表面态。在本快报中，我们考虑一种三维（3D）拓扑晶体绝缘体模型，其表面出现的Dirac节点受镜面和时间反演对称性保护。我们证明此类系统的电磁响应由一个1-形式$b_{\mu}$表征。$b_{\mu}$可从能量-动量空间中表面Dirac节点的位置推断出来，并像谷规范场一样耦合到表面Dirac节点。通过有效作用量和解析能带计算，我们表明$\vec b$的涡核或$\vec b$某一分量的畴壁能够俘获表面电荷。