磁性拓扑绝缘体中表面能隙的命运

在磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的破缺，表面态可能表现出能隙。各种实验虽然暗示了表面能隙的存在，但在不同磁有序存在的情况下，其潜在机制仍存疑。在此，我们证明磁振子介导的电子-电子相互作用（其效应不仅限于垂直于磁有序的表面）能显著影响表面态及其有效能隙。在垂直于自旋量子化轴的表面上，多体相互作用能将带隙增强到超越无相互作用情形的程度。然后，在平行于磁有序的表面上，我们发现强磁振子诱导的费米子相互作用可导致类似无质量间隙的特征。这些显著结果主要源于磁振子介导的相互作用相较于电子间的直接库仑相互作用表现出相当长的程行为，从而主导了磁性拓扑绝缘体表面的多体性质。