晶格边界、自旋轨道耦合与磁序下的卡戈格边态

我们使用紧束缚模型研究二维卡戈格晶格的边缘态特性，聚焦于晶格终止、自旋轨道耦合与磁序的作用。在原始极限下，我们显示，局域边缘态的存在对边界几何极其敏感，某些终止方式可完全抑制边缘模式。Kane-Mele 自旋轨道耦合开掩bulk间隙并稳定拓扑保护的螺旋边缘态，形成对终止细节不敏感的稳健 $\mathbb{Z}_2$ 绝缘体相。相比之下，Zeeman 场与 Rashba 自旋轨道耦合的综合作用将系统推入 Chern 绝缘体相，其 Chern 数与螺旋边缘态数相符。我们进一步演示，非齐列磁纹理通过有限标量自旋磁性产生多个 Chern 相，Kane-Mele 耦合对拓扑间隙具有显著调制作用。我们的结果为理解卡戈格晶格边缘态的可调性提供了重要见解，这对于设计具有新型电子特性和拓扑相位的材料具有指导意义。