相互作用的弱拓扑绝缘体及其向狄拉克半金属相的转变

强库仑相互作用下的拓扑绝缘体构成了新的物质相。这些相之间的转变可由单粒子或多体效应驱动。基于第一性原理计算，我们确定了一种具体材料，即 Ca$_{2}$PtO$_{4}$，它实际上是一种空穴掺杂的弱拓扑绝缘体。有趣的是，该材料中的 Pt-$d$ 轨道对于导致拓扑相的能带反转起着重要作用。因此，在 Ca$_{2}$PtO$_{4}$ 中库仑相互作用应当很重要。为了研究相互作用对弱拓扑绝缘相的影响，我们考察了一个对应于具有局域相互作用的 Bernevig-Hughes-Zhang 模型的层堆叠三维版本的玩具模型。在从小到中等相互作用强度下，我们发现了弱拓扑绝缘体与两个狄拉克半金属相之间由相互作用驱动的新颖拓扑相变。后者对应于无带隙拓扑相。对于强相互作用，系统最终成为莫特绝缘体。