强相互作用一维拓扑近藤绝缘体中的磁性端态

拓扑近藤绝缘体是强关联材料，其中巡游电子与局域自旋杂化，从而产生拓扑非平庸的能带结构。在此，我们利用非微扰玻色化方法和重正化群技术，理论上研究了一维拓扑近藤绝缘体。该系统被描述为一个 Kondo-Heisenberg 模型，其中 Heisenberg 自旋 -1/2 链通过 p 波通道中的近藤交换相互作用耦合到 Hubbard 链——这是原型 Tamm-Shockley 模型的强关联版本。我们推导并求解了关于近藤参数的二圈阶重正化群方程，发现即使在非相互作用导带（Hubbard 参数 $U=0$）的情况下，在半填充时 Hubbard 链中的电荷自由度也会获得 Mott 能隙。此外，在足够低的温度下，该系统映射为一个沿梯级具有局域铁磁相互作用的自旋 -1/2 梯，有效地将自旋自由度锁定为具有冻结电荷自由度的自旋 -1 链。这种结构表现为自旋 -1 Haldane 链（一种原型的相互作用拓扑自旋模型），并在开放边界条件下展现出两个磁性自旋 -1/2 端态。我们的分析建立了一维拓扑近藤绝缘体与众所周知的 Haldane 链物理之间深刻的联系，表明前者的基态在性质上不同于朴素平均场理论的预测。