高阶拓扑绝缘体与黑磷烯的最小模型

高阶拓扑绝缘体是常规拓扑绝缘体的扩展概念，属于一类特殊的拓扑绝缘体，其中常规的体-边界对应不适用。体拓扑指数可由位于晶体高对称点的 Wannier 中心描述。在本文中，我们提出了二维二阶拓扑绝缘体和三维三阶拓扑绝缘体的最小模型。它们是具有两种不同跳跃参数的各向异性两能带模型。已知该二维模型抓住了黑磷烯在费米能级附近的基本物理。由于纳米带中缺乏拓扑边缘态，它迄今被认作平凡绝缘体。然而，我们展示了在零维即纳米盘中拓扑边界态的出现。特别地，菱形结构在两个角处展现此类拓扑态，每个角携带 1/2 分数电荷。我们预言这些角态将在黑磷烯的菱形结构中被观测到。