多层量子自旋霍尔绝缘体中拓扑边界态的特征-能量对偶性
材料科学
2024-04-19 v1
摘要
无能隙拓扑边界态表征了由对称性保护拓扑材料中体-边界对应关系产生的非平凡拓扑相，例如二维 拓扑绝缘体中螺旋边缘态的出现。然而，在哈密顿量中加入破坏对称性的微扰项会导致这些边缘能带打开能隙，从而缺失这些关键的拓扑边界态。在这项工作中，我们通过最近引入的特征谱拓扑系统地研究了量子自旋霍尔绝缘体中体-边界对应关系的鲁棒性。我们的发现呈现了对特征-能量对偶性的全面理解，表明能量-动量（）图中无能隙边缘态的总数与 特征谱中非平凡边缘态的数量等于多层量子自旋霍尔绝缘体的自旋陈数。我们通过第一性原理计算确定了一种范德华材料溴化铋 作为有希望的候选者。我们的工作不仅揭示了体-边界对应关系的复杂性，而且为探索具有高自旋陈数的量子自旋霍尔绝缘体指明了方向。
引用
@article{arxiv.2312.11794,
title = {Feature-energy duality of topological boundary states in multilayer quantum spin Hall insulator},
author = {Yueh-Ting Yao and Xiaoting Zhou and Yi-Chun Hung and Hsin Lin and Arun Bansil and Tay-Rong Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11794},
year = {2024}
}