向间接带隙拓扑绝缘体转变附近的螺旋边缘模

螺旋边缘模是二维拓扑绝缘体的特征。本文证明，在特定条件下，螺旋边缘模在向普通绝缘体或半金属的转变过程中依然存在。我们在正方晶格的紧束缚模型中考虑了直边和锯齿形边缘。我们关注体拓扑绝缘体中存在间接带隙的情况，并获得了转变两侧的边缘模谱。对于直边，具有强粒子-空穴不对称性的拓扑绝缘体中的螺旋边缘模在动量空间中有一个折返区。边缘模甚至在普通绝缘体中也会出现，但在半金属中则不存在。在锯齿形边缘中，螺旋边缘模在半金属和普通绝缘体中都能存活。然而，在普通绝缘体的能隙内部不存在边缘模。所有结果均通过解析方法获得。