基于 altermagnet 的高阶拓扑相中由 hing 模态介导的电流开关行为

我们提出了一种理论框架，用于通过耦合 $d$ 波 altermagnet（AMs）于三维拓扑绝缘体中工程混合阶数和高阶拓扑相。仅存在 $d_{x^2-y^2}$ 型 AM 可将系统驱动进入混合阶数拓扑相，其中第一阶和第二阶拓扑相共存。该相通过谱分析、低能表面理论、偶极子和四极子绕环数进行特征描述，其特征进一步通过两端差分电导计算得到确认。引入 $d_{x^2-z^2}$ 型 AM 可使系统进入两种第二阶拓扑绝缘体相，托管不同类型的 hing 模态。这两种第二阶拓扑相也通过谱分析、拓扑不变式、低能表面理论和传输计算进行拓扑特征描述。重要的是，这些一维 hing 模态的局域化及其传播方向可通过调节 altermagnet 交换力的相对强度进行控制。我们利用这一特性提出了通过 hing 模态实现的可调电流开关行为。我们的结果表明，基于 AM 的混合结构是一个灵活的高阶拓扑和 hing 中介器件应用的可调平台。