半金属中的准对称性保护拓扑

材料的晶体对称性决定了其可能承载的拓扑能带结构类型，因此对称性是寻找拓扑材料的指导原则。在此我们引入一种替代的指导原则，称之为“准对称性”。这是一种哈密顿量在低阶具有精确对称性、但被高阶微扰项打破的情形。这在某些低对称动量点处强制产生有限但参数上很小的能隙。准对称性摆脱了对称性的束缚，消除了精细调节的需要，因为它们强制在任意化学势处出现大贝里曲率的源。我们证明半金属 CoSi 中的准对称性在一个大的近简并平面上稳定了低于 2 meV 的能隙，这可在量子振荡谱中测得。面内应变的施加打破了晶体对称性并使简并点打开能隙，可通过新的磁击穿轨道观测到。然而，准对称性并不依赖于空间对称性，因此透射保持完全相干。这些结果展示了一类对诸如应变诱导晶体对称性破缺等扰动具有更强韧性的拓扑材料，这可能带来稳健的拓扑应用以及超出通常空间群分类的意外拓扑。