相互作用对量子自旋霍尔绝缘体的影响

我们从场论角度研究了存在 Hubbard $U$ 的 $S_z$ 守恒量子自旋霍尔绝缘体。主要发现如下：(1) 对于任意小的 U，边缘具有幂律关联的反铁磁 XY 局域矩。无能隙电荷激发源于 Goldstone-Wilczek 机制。(2) XY 关联的衰减指数 $\ge 2$，因此通常时空涡旋应会增殖。(3) 对于热力学样品，涡旋增殖被边缘电荷守恒所禁止。(4) 对于有限宽度的样品，相对边缘间的电子隧穿允许涡旋增殖，因此这是一个强相关微扰（比非相互作用理论中更相关）。(5) 反铁磁相与拓扑绝缘相之间的相变由磁激子的凝聚触发。