类氢离子与平面拓扑绝缘体的相互作用

拓扑绝缘体（TI）表面附近的电荷会诱导出一个镜像磁单极子。在此我们研究平面 TI 表面附近类氢离子的谱，考虑到由镜像单极子磁场的存在所引起的修正。事实上，原子-TI 相互作用为 Casimir-Polder 势提供了额外贡献，而离子-TI 相互作用改变了谱中的能量移动，其现在变为距离依赖的。我们表明超精细结构对具有非零角动量态中的镜像磁单极子场敏感，并且圆里德伯离子可增强最大能量移动。我们详细讨论了氢中 $n$P$_{1/2}$ 与 $n$P$_{3/2}$ 态的能级分裂。我们还分析了 Casimir-Polder 势，发现该磁相互作用对某些特定原子态产生大距离排斥尾。势的最大值达到可观数值需要具有极低介电常数值与高拓扑磁电极化值的 TI。