量子自旋霍尔绝缘体中的磁场诱导角态

我们研究了超出粒子-空穴对称极限的量子自旋霍尔绝缘体（QSHIs）中磁场诱导角态的问题。从闪锌矿半导体量子阱（QWs）的实用低能模型出发，我们推导了以狄拉克哈密顿量形式表示的有效边缘哈密顿量，其具有两个依赖于磁场的质量项，其结构取决于边缘的晶体学取向与磁场的取向。我们的解析结果表明，磁场诱导角态最自然地理解为有效边缘理论的带隙内束缚态，由边缘质量矢量的相对构型控制，而一般而言并非由稳定体不变量保护的高阶拓扑角模。我们证明，尽管对于某些晶体学构型可以定义并量化镜像分级绕数，但磁场诱导角态的存在并不限于这些体不变量良好定义的 regime。最后，我们认为即使没有高阶拓扑保护，这些角态作为孤立的带隙内准粒子激发，在弱扰动下仍可保持谱学上的稳健。