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时间反演不变拓扑斯格明子相

介观与纳米尺度物理 2025-04-02 v1 强关联电子

摘要

在时间反演不变(TRI)系统中实现的拓扑相是更广泛拓扑凝聚态研究的基础,因为它们无需奇异的磁序即可实现。因此,我们引入在 TRI 系统中实现的拓扑斯格明子物质相,作为实验实现拓扑斯格明子相的基础性一步。一个被十重分类方案所隐藏的新颖体-边对应关系,由一个非平凡的 Z2\mathbb{Z}_2 自旋斯格明子不变量所揭示。该量子化拓扑不变量对二维 TRI 系统中的拓扑给出了更精细的描述,因为在以占据态投影子计算的 Z2\mathbb{Z}_2 不变量取平凡值时,它仍能指示开放边界条件下是否存在鲁棒的螺旋边缘态。从物理上看,我们表明这一隐藏的体-边对应关系源于与拓扑斯格明子相相关的螺旋边缘态的额外自旋-动量锁定。角分辨光电子能谱(ARPES)技术与输运测量可探测这些拓扑自旋-动量锁定与螺旋无隙模式的信号。因此,我们的工作为这些物相的实验研究奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.14204,
  title  = {Time-reversal invariant topological skyrmion phases},
  author = {R. Flores-Calderon and Ashley M. Cook},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14204},
  year   = {2025}
}