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长程Su-Schrieffer-Heeger模型中的拓扑Anderson绝缘相

介观与纳米尺度物理 2020-12-11 v3 强关联电子

摘要

在考虑次近邻跃迁的长程Su-Schrieffer-Heeger (SSH)模型中,呈现出包含卷绕数w=0,1w=0, 122的丰富拓扑相图。在存在无序时,数值计算了平均卷绕数随各种无序强度的变化。我们发现无序驱动相变:w=01w=0 \rightarrow 1020 \rightarrow 2121 \rightarrow 2212 \rightarrow 1,其中由无序驱动的非零卷绕数称为拓扑Anderson绝缘 (TAI) 相。通过局域化长度和自我能量研究了该长程SSH模型中的相变机制。我们发现局域化长度在相变点发生剧烈变化,并进一步通过对自我能量使用Born近似得到相应的临界无序强度。从w=0w=0w=1,2w=1, 2的相变起源归因于能隙重整化(一阶Born近似),而从w=1w=1w=2w=2及其逆过程则源于强散射(自洽Born近似)。自洽Born近似的结果表明,在热力学极限下,对于具有局域边缘态的系统,能隙闭合点不在费米能级。这与边缘态的拓扑保护一致,使得原先存在的边缘态受到保护而不被散射到体态中。鉴于长程SSH模型的实验可行性,所预测的TAI相及相变可在实验中观测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10348,
  title  = {Topological Anderson insulating phases in the long-range Su-Schrieffer-Heeger model},
  author = {Hsu-Chuan Hsu and Tsung-Wei Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10348},
  year   = {2020}
}