相互作用拓扑晶体绝缘体理论

我们研究受镜面对称性保护的拓扑晶体绝缘体（TCIs）中电子相互作用的效应，这类绝缘体在SnTe材料类中实现并宿主多谷狄拉克费米子表面态。我们发现相互作用将三维非相互作用TCIs的整分类（由镜面陈数标记）缩减为有限群 $Z_8$。特别地，我们显式构造了微观相互作用哈密顿量以在TCI表面能隙掉8个狄拉克费米子味道，同时保持镜面对称性。我们的构造建立在二维费米子的 $U(1)\times Z_2$ 对称保护拓扑（SPT）相的相互作用边缘态之上，我们对后者进行了分类。我们的工作揭示了受空间对称性保护的三维拓扑相与受内部对称性保护的二维拓扑相之间的深刻联系。