无自旋费米子的光致SU(3)拓扑材料

在凝聚态体系中产生具有SU(3)对称性的拓扑物质相具有挑战性，因为准粒子缺乏内禀的三重手性。我们揭示了将一个三分量晶格哈密顿量表达为具有非平凡拓扑不变量的SU(3)形式所需的两个关键要素。我们发现所有三个SU(3)分量必须通过规范场纠缠，任意两个分量之间具有相反的手性，并且在给定的本征态中所有三个分量之间必须存在能带反转。对于无自旋粒子，我们表明此类手性态可以在具有三个不等价格点的三分晶格中获得，其中与最近邻跃迁相关的布洛赫相位充当$k$空间规范场。第二个且更关键的条件是还必须存在一个奇宇称的类塞曼项，即$\sin(k)\sigma_z$项，其中$\sigma_z$是在SU(3)基的任意两个分量中定义的第三个泡利矩阵。通过修正的紧束缚模型求解周期势中的电子-光子相互作用项，我们表明此类项可通过位点选择性光子偏振来构造。这种位点选择性偏振可通过多种方式实现，例如使用西西弗斯冷却技术、偏振片等。借助$k$分辨的贝里曲率形式体系，我们描述了SU(3)手性、能带反转和$k$空间单极子之间的关系，其在不破坏时间反演对称性的情况下支配有限的陈数。该拓扑相通过边缘态计算得到确认，服从体-边对应关系。