相互作用对自由费米子系统拓扑分类的影响

我们详细描述了自由费米子系统拓扑分类的一个反例。我们处理了具有非寻常T对称性的一维马约拉纳费米子链。自由费米子分类的拓扑不变量是整数，但引入相互作用后，它仅在模8下有定义。我们在马约拉纳链的微观模型中说明了这一点，通过在两个不同的自由相之间构造一条显式路径，这两个相的拓扑不变量模8相等，且沿此路径系统保持有能隙。该路径穿过强相互作用区域。我们还发现了该现象的场论解释。在自由理论中，这两个相之间存在二阶相变，而通过穿过强相互作用区域可以避开该相变。我们证明该相变属于二维Ising普适类，其中一阶相变线终止于二阶相变，可以通过穿过高温顺磁相的类似物来避开。事实上，我们构建了系统作为热算符（即在自由理论中调节两个相的质量项）和两个四次算符函数的完整相图，得到了一阶Peierls相变区、二阶相变区以及无相变区。