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高阶拓扑绝缘体的漏斗状生长

介观与纳米尺度物理 2026-02-04 v3

摘要

理解晶体生长和形态是凝聚态物理学中的一个基本问题。虽然由扩散场的分布和动力学引起的晶体形态已被广泛研究,但内在材料性质如何影响晶体形态仍不清楚。在本快报中,我们证明了高阶拓扑相可以产生中空的晶体形态,即晶体的角部比中心区域推进得更快,这源于一种源自拓扑电子态的非常规机制。我们通过分析分形维数 DfD_f 和海岸线分形维数 Df,cD_{f,c} 定量地展示了这一联系。当我们在晶体生长相对较快的情况下,比较具有相同 DfD_f 的普通绝缘体和高阶拓扑绝缘体相中的晶体时,前者呈树枝状,而后者呈漏斗状,这由高阶拓扑相中较小的 Df,cD_{f,c} 所量化。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.09875,
  title  = {Hopper-Like Growth of Higher-Order Topological Insulators},
  author = {Yutaro Tanaka and Shuai Zhang and Tiantian Zhang and Shuichi Murakami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09875},
  year   = {2026}
}

备注

9+9 pages, 7+5 figures