从高阶拓扑绝缘体光致高陈数量子反常霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2023-07-19 v2 材料科学
摘要
具有高陈数的量子反常霍尔（QAH）绝缘体拥有多条无耗散手性边缘通道，这在基础研究中具有重要意义，并在自旋电子学和量子计算中具有应用前景。然而，迄今为止报道的高陈数QAH绝缘体数量有限。在此，我们提出一种在周期驱动二维高阶拓扑绝缘体（HOTIs）中实现高陈数QAH相的动态方法。具体而言，我们考虑两类代表性的HOTIs，它们分别由量子化四极矩和第二Stiefel-Whitney数表征。利用周期驱动系统的Floquet形式体系，我们证明了可实现陈数可调至四的QAH绝缘体。此外，我们通过第一性原理计算表明，单层石墨炔这一现实HOTI是理想的材料候选。我们的工作不仅建立了在周期驱动HOTIs中设计高陈数QAH绝缘体的策略，也为研究非平衡情形下的奇异拓扑态提供了有力方法。
引用
@article{arxiv.2307.07116,
title = {Photoinduced High-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect from Higher-Order Topological Insulators},
author = {Xiaolin Wan and Zhen Ning and Dong-Hui Xu and Baobing Zheng and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07116},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 3 figures