三维格子模型拓扑表面态的精确解
介观与纳米尺度物理
2024-10-25 v1 材料科学
摘要
本文建立了广义传递矩阵方法，提供格子拓扑模型在单一方向表面终止处的精确解析与数值解。我们构建等价于常规传递矩阵的广义特征方程，其既不受限于也无需奇异（不可逆）层间跳跃矩阵。与前述工作不同，我们随后将该形式化方法应用于推导两种原型拓扑模型的拓扑表面态和费米弧态：3D Bernevig-Hughes-Zhang 模型和表现出 Weyl 半导体行为的格子模型。我们的结果显示，表面态和能带在投影二维布里渊区中，完全与通过 slab 几何对应哈密顿量直接数值对角化得到的结果一致。这表明广义传递矩阵方法不仅是强大工具，也是调查拓扑系统表面物理和界面物理的高度有效替代方法，尤其当需要超越低能有效描述时。
引用
@article{arxiv.2410.18934,
title = {Exact solutions for topological surface states of three-dimensional lattice models},
author = {Matias Mustonen and Teemu Ojanen and Ali G. Moghaddam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18934},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 3 figures