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重访二次能带交叉:从相互作用驱动的不稳定性到内禀拓扑

介观与纳米尺度物理 2026-04-09 v1 材料科学

摘要

在高温下实现稳健的量子反常霍尔(QAH)相仍是凝聚态物理中的核心挑战。虽然二次能带交叉点(QBCP)为实现QAH态提供了有前景的路径,但现有方案大多局限于理想化模型,或受到相互作用驱动的竞争序的阻碍。在此,我们证明这些限制并非QBCP的内禀属性,而是源于其具体实现。我们提出了一种通用机制:对称保护的轨道双重态(例如 dxz,dyzd_{xz},d_{yz})与孤立轨道(例如 dz2d_{z^2})之间的能带反转——通常会生成具有相反曲率的QBCP。该交叉在单粒子层面即被内禀原子自旋轨道耦合直接打开能隙,而底层的能带反转自然地使由此产生的拓扑能隙免受其他相互作用驱动不稳定性的影响。我们进一步提出单层化合物 MNX2MNX_2MM= Ni, Pd, Pt;NN= Nb, Ta;XX= S, Se, Te)作为现实材料类别,可内禀地实现该机制。这些发现为在关联材料中实现稳健QAH相提供了一条具体路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.07139,
  title  = {Revisiting quadratic band crossing: from interaction-driven instability to intrinsic topology},
  author = {Yadong Jiang and Linghao Huang and Zhaochen Liu and Huan Wang and Jing Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07139},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 4 figures