石墨烯的边际拓扑性质：与拓扑绝缘体的比较

石墨烯体系与拓扑绝缘体的电子结构具有密切相关的特征，例如量子化的贝里相位和零能边缘态。这些类比的原因在于，两个体系均存在两个相关的轨道能带，从而产生赝自旋自由度；此外，不那么明显的是，石墨烯中的谷自由度与拓扑绝缘体中的电子自旋之间存在对应关系。尽管存在相似之处，但在体拓扑性质及其对边缘态的影响方面仍存在若干重要区别，这主要归因于谷与自旋之间的根本差异。鉴于其独特的能带结构特征，有能隙的石墨烯体系应被恰当地表征为边际拓扑绝缘体，既不同于平庸绝缘体，也不同于真正的拓扑绝缘体。