层状蜂窝自旋-轨道模型中的三维拓扑相

我们提出了一个基于Kitaev型哈密顿量的Gamma矩阵推广的精确可解自旋-轨道模型。在存在小磁场的情况下，该模型表现出一个临界相，其谱具有拓扑保护的费米点特征。随着磁场的增加，携带相反拓扑电荷的费米点相互靠近，并在临界场处湮灭，标志着在三维中向具有平凡拓扑的有隙相的相变。另一方面，通过将系统置于交错磁场中，在辅助自由费米子问题中恢复了三维拓扑绝缘体存在所必需的有效时间反演对称性。有隙基态的非平凡拓扑由一个整数绕数表征，并通过在有限系统二维表面上出现的无能隙马约拉纳费米子体现出来。