M"obius 带上的非平凡拓扑态
介观与纳米尺度物理
2014-06-12 v2 强关联电子
摘要
在拓扑绝缘体领域，过去十年中已对圆柱体或 ribbon 等简单几何形状样品中量子态的拓扑性质进行了分类和理解。在此，我们将这些研究扩展到 M"obius 带，并论证其不可定向性阻碍了赝矢量等奇宇称量的平滑全局定义。特别是，作为量子霍尔效应拓扑不变量的 Chern 数就属于此类。M"obius 带上自旋的定义转化为可定向双重覆盖的概念，这一类比用于解释在 M"obius 带上存在量子自旋霍尔效应的可能性。我们还提供对称性论证，以展示可能在 M"obius 带中存在拓扑态的晶格结构和哈密顿量项，并将我们的系统置于拓扑态分类中。随后，我们提出了一种从圆柱体能带计算 M"obius 能带的方法，并展示了具有不同边缘终止类型的蜂窝状和 Kagome M"obius 带的结果。虽然当存在本征自旋 - 轨道耦合时，这些系统中可能发生量子自旋霍尔效应，但量子霍尔效应更为复杂，需要样品中存在畴壁。我们提出了一种实验装置，可能实现在 M"obius 带中难以捉摸的量子霍尔效应。
引用
@article{arxiv.1403.6998,
title = {Nontrivial topological states on a M\"obius band},
author = {W. Beugeling and A. Quelle and C. Morais Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6998},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 7 figures