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$\alpha$-$T_{3}$ Haldane-Holstein 模型中电声耦合诱导的拓扑相变

介观与纳米尺度物理 2024-04-22 v2

摘要

我们提出了在 α\alpha-T3T_3 Haldane-Holstein 模型中由电声耦合诱导拓扑相变的令人信服的证据,该模型在石墨烯(α=0\alpha=0)和骰子晶格(α=1\alpha=1)之间表现出平滑的可调性。电声耦合通过 Lang-Firsov 变换引入,该变换充分捕捉了高频(反绝热)区域内的极化子物理,并通过在 T=0T=0 下的零声子平均得出了系统的有效哈密顿量。在探索由极化子驱动的相变特征及其与参数 α\alpha 的相互作用时,我们根据 α\alpha 的值确定了两个区域,即中低范围 (0<α0.6)(0 < \alpha \le 0.6) 和较大值 α (0.6<α<1)\alpha~(0.6 < \alpha < 1),其中拓扑相变表现出截然不同的行为。前者存在单一临界电声耦合强度,低于该值时系统表现为以边缘模式、有限 Chern 数和 Hall 电导率为特征的拓扑绝缘体,高于该值时这些特征全部消失,系统经历谱隙闭合相变。此外,临界耦合强度取决于 α\alpha。对于后一种情况 (0.6<α<1)(0.6 < \alpha < 1),场景更为有趣,存在两个电声耦合临界值,在 α\alpha 处于 [0.6:1][0.6:1] 范围内时发生平庸-拓扑-平庸和拓扑-拓扑-平庸相变。我们对电声耦合诱导相变的研究显示出与不存在电声耦合时在 α=0.5\alpha = 0.5(或 0.70.7)处发生的著名单一相变的显著差异,从而强调了相互作用效应对拓扑相变的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.08467,
  title  = {Electron-phonon coupling induced topological phase transition in an $\alpha$-$T_{3}$ Haldane-Holstein model},
  author = {Mijanur Islam and Kuntal Bhattacharyya and Saurabh Basu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08467},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 16 figures, comments are welcome