相互作用拓扑绝缘体的线性响应理论

拓扑绝缘体中的手征表面态对相互作用、非磁性无序和局域化具有鲁棒性，但拓扑性质在输运中并不提供保护。本文从多体密度矩阵的量子刘维尔方程出发，提出了外电场中相互作用拓扑绝缘体的理论。在非平衡态下，拓扑绝缘体获得电流诱导的自旋极化。电子-电子相互作用重整化了非平衡自旋极化和电荷电导率，而无序则进一步将这种重整化增强了两倍。在非平衡态下存在相互作用时，拓扑绝缘体的现象学保持完整，并且理解相互作用和非相互作用问题所需的数学框架之间存在精确的对应关系。