特征无关绝缘体的纹理相位图

我们研究了电荷守恒的 `类 A' 非相互作用费米子相位图，聚焦于各种维度中的平凡相位。此类相位通常称为 `特征无关' 以区别于具有对称性破坏或拓扑序的其他相位。我们指出，包含非平凡拓扑态家族（包括电荷泵及其推广）的存在导致相位图具有非平凡的拓扑纹理，可通过 Berry 相及其高维推广进行可视化。我们指出，对于具有平移不变性的非相互作用费米子系统，这些 `更高' 的 Berry 相可通过对动量空间和参数空间中 Berry-Bloch 关联的非阿贝尔 Chern-Simons 形式积分来计算。这些纹理中的奇点对应于 `双极点' 的间隙闭合位置，这些双极点代表了收缩拓扑非平凡态家族的障碍，而 bulk-boundary 对称性结果导致一族稳健边界模式，这些边界模式在 bulk 双极点处相遇。在有限化学势的情况下，我们认为边缘模式在二及以上维度中通常是稳健的，不需要精细调谐；而在一维中它们是 `异群' 的，即在不同边界的不同参数值处出现。我们通过构建几个非相互作用费米子的微观模型来展示这些结果。我们论证了稳定性对相互作用作用力的稳健性，并通过映射到连续场理论来探索接近相位图。