拓扑六硼化物表面的自发对称性破缺与量子霍尔谷有序

许多强关联重费米子化合物，如六硼化钐 (Sm)、六硼化镱 (Yb)、六硼化钚 (Pu)，被预测在低温下成为拓扑绝缘体。这些系统在表面布里渊区的某些（三个）点附近支持无质量狄拉克费米子，以下称为谷。在强垂直磁场中，这些表面态的锥形狄拉克色散淬灭到三组朗道能级上，我们预测了六硼化物表面不可压缩量子霍尔态的各种可能层级。此外，我们讨论了表面第零朗道能级内强电子-电子相互作用的影响。具体而言，我们证明，根据长程（库仑型）和有限程（哈伯德型）相互作用的相对强度，基态可以显示谷极化或谷相干的电子密度分布。我们还证明，两个谷极化态之间的转变总是不连续的，而谷极化态与谷相干相之间的转变是连续的。塞曼分裂和/或施加在表面的单轴应变可以驱动系统经历各种量子相变，并将其置于不同的破缺对称相中。施加单轴应变也被证明会显著改变量子霍尔态的精确序列。我们还强调了拓扑在决定破缺对称相中的作用，以及强磁场下拓扑六硼化物表面的无序效应。