三维拓扑 Kondo 绝缘体中的磁性与拓扑相变

利用扩展 slave-boson 方法，我们绘制了概括三维拓扑 Kondo 绝缘体（TKI）中磁相与顺磁（PM）拓扑绝缘相（TI$_s$）的全局相图。通过纳入至第三近邻的电子跳跃（EH），我们辨识出四个强拓扑绝缘（STI）相与两个弱拓扑绝缘（WTI）相，随后将这些 TI$_s$ 间表征拓扑相变的 PM 相图描绘为 EH、$f$ 电子能级与杂化常数的函数。我们还发现了从具表面费米环与自旋纹理的 STI 相到金属-绝缘体相变，定性符合 TKI 候选材料 SmB$_6$。在弱杂化区间，反铁磁（AF）序自然出现于相图中，且依磁边界穿越 PM 拓扑相变线的方式，AF 相按 $\mathcal{Z}_2$ 指标被分类为 AF 拓扑绝缘体（AFTI）与非拓扑 AF 绝缘体（nAFI）。在参数空间两小区域内，AF 相间发生两种不同拓扑相变过程，导致两类 AFTI，其狄拉克点附近表面色散可区分。