交错势和椭圆光驱动的$α$-$\mathcal{T}_{3}$晶格中的拓扑相变

我们理论研究了六方氮化硼（h-BN）对由非共振椭圆偏振光场驱动的$\alpha$-$\mathcal{T}_{3}$晶格电子性质的影响。交错势$M$打破了子晶格反转对称性，将初始半金属转变为陈数$C=0$的平庸绝缘体。我们在$\alpha=1/\sqrt{2}$处确定了一个与$M$无关的基本几何奇点，低于该奇点，任何有限驱动都无法关闭下带隙，从而创建一个稳定的拓扑窗口，其中导带-平带反转产生陈数$C=1$的陈绝缘体。高于此临界值，下带隙在有限强度下关闭，允许在接近骰子极限（$\alpha=1$）时从$C=1$转变到$C=2$。拓扑相以量子化的反常霍尔平台为特征，在$\sigma_{xy}=e^2/h$（$C=1$）和$\sigma_{xy}=2e^2/h$（$C=2$）处，每个谷精确贡献$\frac{1}{2}e^2/h$。$C=1$平台在0 K到300 K范围内保持鲁棒，而$C=2$由于其更窄的带隙需要$T<100$ K。高度不对称的热电塞贝克响应进一步作为每个相的实验指纹，为在基底支撑的$\alpha$-$\mathcal{T}_{3}$材料中实现稳定的高陈数相提供了现实框架。