由纵向自旋-自旋相互作用与拓扑定制的磁子边界态

由于纵向自旋-自旋相互作用在磁性材料中普遍存在，探索拓扑与纵向自旋-自旋相互作用之间的相互作用非常有趣。此处，我们考察纵向自旋-自旋相互作用对拓扑磁子激发的作用。值得注意的是，即便对于单磁子激发，我们在二聚化海森堡 XXZ 链中发现了磁子激发的拓扑边缘态与缺陷边缘态，且其拓扑性质可通过绝热量子输运区分。我们揭示了由纵向自旋-自旋相互作用诱导的拓扑相变，其边界通过转移矩阵法解析获得。对于多磁子激发，发现偶磁子束缚态总是拓扑平庸的，但奇磁子束缚态由于横向二聚化与纵向自旋-自旋相互作用之间的相互作用可能具有拓扑非平庸性。对于二维自旋系统，纵向自旋-自旋相互作用有助于缺陷角态、二阶拓扑角态与一阶拓扑边缘态的共存。我们的工作为探索拓扑磁子激发开辟了途径，并在拓扑磁子器件中具有潜在应用。