高阶拓扑相中的轨道磁四极矩
介观与纳米尺度物理
2022-11-17 v1 强关联电子
摘要
我们研究了三维高阶拓扑相中的轨道磁四极矩（MQM）。正如与有限样品边界上的电荷响应相关联的电四极矩一样，MQM的对角分量表现为表面局域磁化与棱铰链电流。棱铰链电流通常不等于在该铰链处相交的表面磁化之差，我们表明这一失配恰好由体MQM所量化。我们推导了 slab 几何中层分辨磁化的量子力学公式，并用其定义具有带隙边界的系统的MQM。我们的形式体系随后应用于若干高阶拓扑相，并表明MQM可区分某些内禀及边界受阻的高阶拓扑绝缘体中的相。我们进而表明，MQM对化学势的导数可作为量子化拓扑不变量，类似于由磁化对化学势的导数获得二维Chern数。这些不变量提供了一种表征磁化消失的三维破时间反演绝缘体的新途径。
引用
@article{arxiv.2211.08438,
title = {Orbital magnetic quadrupole moment in higher order topological phases},
author = {Jacopo Gliozzi and Mao Lin and Taylor L. Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08438},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 8 figures