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一般拓扑晶体态的实空间构造方案

强关联电子 2020-08-25 v2

摘要

拓扑晶体态是由局域对称与晶体对称共同保护的短程纠缠态。尽管这些态的非相互作用极限(例如拓扑晶体绝缘体)已在能带理论中得到深入研究并已被实验发现,其强相互作用对应物的分类与诊断则相对理解较少。在此我们提出一个统一方案,通过实空间的“构建块”与“连接器”来构造所有拓扑晶体态,包括玻色与费米、自由与相互作用的态。构建块是仅由局域对称保护的低维拓扑态的有限尺寸片段,而连接器是补全两个或多个构建块片段所共享开放边的“胶水”。所得组装体依据我们称之为“无开放边条件”和“气泡等价”的两个物理判据进行筛选,二者分别确保每个被选中的组装体在体相有能隙且不可形变为乘积态。该方案随后被应用于获得由若干局域对称群分别与二维 17 个壁纸群和三维 230 个空间群保护的玻色拓扑晶体态的完整分类。我们断言我们的实空间方案给出了玻色与费米拓扑晶体态的完整集合,并使用群上同调的谱序列展开解析证明了玻色情形。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.11013,
  title  = {Real-space recipes for general topological crystalline states},
  author = {Zhida Song and Chen Fang and Yang Qi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.11013},
  year   = {2020}
}

备注

17+44 pages, 7+1 figures, 0+2 tables. The content is the same as the published version, but arranged differently