面向携带单极子或二极子的一般节点 Fermi 弧

Fermi 弧代表着三维拓扑半金属与真空边界处的表面态，体现了Bulk-boundary correspondence在实际材料中的体现。其特殊性源于半金属在动量空间中节点所携带的拓扑电荷，这些节点是两个或多个能带的交叉点。事实上，Fermi弧被限制在与能带切向处的Fermi面投影边界上，这表明其与bulk态发生混合。关于给定节点最外层投影的切切处 grazing 的Fermi弧数量也反映了该节点的电荷大小（等于Berry曲率单极子），揭示了底层能带结构的内在拓扑性，这可以在实验如ARPES中进行可视化。在本文中，我们承担了对这些状态解析结构进行明确表征的任务，针对一般节点（1）其退化可能为两倍或多倍；（2）关联能带可能呈各向同性或各向异性，线性或非线性动量迹移。此外，我们也讨论了对于携带单极子值为零但代表理想二极子的拓扑节点，是否会出现任何Fermi弧的问题。