基于Su-Schrieffer-Heeger堆叠的三阶拓扑绝缘体族

我们通过堆叠Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链构建了一个由手征对称性保护的三阶拓扑绝缘体族，并利用一系列Bott指数提供了统一的拓扑表征。我们的方法基于对模型哈密顿量角态解析解的分析，该哈密顿量可写为沿三个正交方向扩展的SSH模型之和。通过利用广义泡利矩阵，对构建的模型哈密顿量进行枚举，生成了十个不同的模型，其中包括被广泛研究的三维Benalcazar-Bernevig-Hughes模型。通过对这十个模型进行边界投影分析，我们发现，在三阶拓扑绝缘体相中，系统的某些表面和棱线可以分别表现出非平凡的二阶和一阶拓扑。此外，我们分析了其中一个预测模型的相图，揭示了一系列丰富的拓扑相，包括三阶拓扑绝缘体、二阶弱拓扑绝缘体和二阶节线半金属。