拓扑晶体管的普通晶格缺陷作为探针

除了拓扑晶格缺陷如位错和位错外，晶体体现在不可避免的普通缺陷中也伴随其中，包括空位、施氏缺陷、取代缺陷、间错和弗伦肯对。本文演示，这些常见的几何上平凡的普通晶格缺陷，尽管几何上平凡，却可作为探测电子布洛赫带非平凡拓扑的通用探针，以及在否则正常绝缘体中局部拓扑环境变化的中隧道束缚态。我们通过实现描述时反演对称性破坏的拓扑和正常绝缘体的最小模型哈密顿量，在平方晶格上构建此类点缺陷，从而理论确立这些普遍发现。缺陷束缚的中隧道模式也 shown robust against sufficiently weak random point-like charge impurities。进一步，我们通过在二维声学 Chern 晶格中嵌入普通晶体缺陷，实现精确可控的 hopping 幅值，并采用 Green 函数基方法进行谱和本征态重建，展示了实验观察到此类束缚态。我们的理论-实验结合研究确立了普通晶格缺陷作为探测拓扑的探针，适用于任何对称性和维度的晶体，提出了在拓扑超导体 bulk 中靠近此类缺陷捕获局域 Majorana 模态的可能性，并可模拟普通缺陷工程化拓扑器件。