非绝热Thouless泵送中Floquet拓扑相的分子控制
化学物理
2025-06-17 v1
摘要
在拓扑Floquet工程的框架下研究电子的非绝热Thouless泵送，特别关注化学基团的改变如何控制Floquet拓扑相的出现。我们采用含时密度泛函理论研究了拓扑不变量——卷绕数——在多大程度上受到反式聚乙炔分子层面变化的影响。具体而言，研究了反式聚乙炔的若干取代基对电子结构的不同效应，包括共振效应、诱导效应和电子共轭效应。最大局域化Wannier函数被用来将卷绕数与价键描述相关联，通过将拓扑泵送表示为局域化Wannier函数的传输动力学。进一步利用量子动力学在最小粒子-空穴激发下的规范不变性，电子的拓扑泵送也可以表示为成键轨道和反键轨道之间的循环跃迁。将拓扑不变量与化学直观概念联系起来后，我们展示了分子层面控制Floquet拓扑相出现的能力，为此类奇异拓扑相的分子系统直观设计提供了巨大机遇。
引用
@article{arxiv.2506.12147,
title = {Molecular Control of Floquet Topological Phase in Non-adiabatic Thouless Pumping},
author = {Ruiyi Zhou and Yosuke Kanai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12147},
year = {2025}
}