狄拉克系统中拓扑缺陷的同位旋
介观与纳米尺度物理
2012-02-16 v4 强关联电子
高能物理 - 理论
摘要
我们研究了在存在畴壁（d=1）、涡旋（d=2）或刺猬型缺陷（d=3）的超导和/或绝缘序参量（它们在狄拉克方程中表现为质量项）的d维电子晶格系统中的狄拉克准粒子。已知此类拓扑缺陷携带非平庸的量子数，如电荷和自旋。在此我们讨论它们额外的内部自由度：无论空间维数和支撑缺陷的序的性质如何，在其核心处都会涌现出一个额外的质量序参量。我们证明，一般可能存在六个线性独立的局域序，它们构成两个相互对易的三维克利福德代数。我们展示了粒子-空穴对称性如何限制缺陷始终携带单个有效同位旋-1/2的量子数，而与其电荷或真实自旋的值相当独立。文中讨论了石墨烯和拓扑绝缘体表面上这一新自由度的例子。
引用
@article{arxiv.1109.0577,
title = {Isospin of topological defects in Dirac systems},
author = {Igor F. Herbut},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.0577},
year = {2012}
}
备注
7 PRB pages, one table, one figure; thoroughly revised and extended version, more discussion of physical examples in graphene and topological insulator surface, two Appendices with mathematical details, many new references; several typos corrected, published version