具有手性对称性的三维拓扑绝缘子的初等模型
介观与纳米尺度物理
2023-08-09 v1
摘要
我们构造了一组三维中具有手性对称性的非相互作用拓扑绝缘子的晶格模型。我们通过耦合低维的 类模型，构建了 AIII 类拓扑绝缘子的模型。通过耦合两个由时间反演对称相关联的 AIII 模型，我们构造了其他可能还具有额外对称性（时间反演和/或粒子-空穴）的手性对称拓扑绝缘子。耦合模型有两种不同的手性对称算符，对应于定义子格的两种不同方式。在弱耦合情况下，整数拓扑不变量（卷绕数）可以是基本构建块指标之和或差，取决于所保持的手性对称算符。弱耦合情况下的拓扑指标值仅由手性对称性决定，不依赖于其他对称性的存在。对于具有手性对称性的 拓扑类 AIII、DIII 和 CI 是拓扑等价的，这意味着若连接具有相同卷绕数的拓扑扇区，则可实现类间的平滑转变。我们通过证明只要保持手性对称性且耦合不关闭体能隙，表面无能隙态在 类中保持稳健，来显式地展示这一点。通过研究 拓扑类中的表面态，我们表明 CII 类与 AII 类是不同的，无法绝热连接。
引用
@article{arxiv.2302.13377,
title = {Elementary models of 3D topological insulators with chiral symmetry},
author = {Donghao Liu and Polina Matveeva and Dmitri Gutman and Sam T. Carr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.13377},
year = {2023}
}