基于第一性原理计算的SnTe热致拓扑相变

拓扑绝缘体物理学的关键问题之一是，拓扑非平庸性质是否在有限温度下仍然存在，如果存在，它们是否仅在拓扑能隙闭合的温度下才消失。在此，我们以量子保真度作为度量，通过第一性原理方法，并辅以建立在第一性原理电子和声子能带结构之上的有效耗散理论，来研究这个问题。以原型晶体拓扑绝缘体SnTe为例，我们揭示了一个特征温度的存在，该温度远低于能隙闭合温度，标志着拓扑态相干性的丧失。这种转变在纯电子系统中并不存在，但一旦我们引入与耗散玻色子浴的耦合，它就会出现。保真度磁化率随温度变化的特征可以与能带曲率的变化相关联，但拓扑相变的迹象仅通过与非绝热耦合的软声子出现在保真度中。我们的论证适用于谷拓扑绝缘体，但原则上可以推广到更广泛的、承载任何对称性破缺玻色子的拓扑绝缘体类别。