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利用马约拉纳星表示对非厄米多带系统进行拓扑表征

介观与纳米尺度物理 2020-05-20 v2 量子物理

摘要

针对非厄米多带系统的拓扑表征,我们将马约拉纳星表示(MSR)应用于由非对称最近邻跃迁和虚在位势构成的1D多带模型。在复能量平面中从连续体能带孤立出来的边缘态数目,成功地与由MSR构造的拓扑不变量相联系。具体而言,孤立边缘态的数目可由为马约拉纳星定义的卷绕数得到,这也使得与孤立边缘模相关的拓扑结构得以几何可视化。我们方法的一个显著成功在于:即便在连续体能带存在例外点(此时哈密顿量不可对角化,因而扎克相和陈数等传统拓扑不变量无法恰当定义)的情况下,我们的卷绕数表征依然有效。此外,我们还研究了具有所谓非厄米趋肤效应的情形,表明我们所定义的卷绕数与孤立边缘态之间的体-边对应关系可被恢复。特别有趣的是一个具有奇数个孤立边缘态的四带例子:在消除趋肤效应后,扎克相方法必然失效,而我们基于MSR的表征同样适用。基于这些原因,我们的研究有望在非厄米多带系统的拓扑研究中被广泛使用,无论系统中是否存在趋肤效应或例外点。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.07490,
  title  = {Topological characterization of non-Hermitian multiband systems using Majorana's Stellar Representation},
  author = {Wei Xin Teo and Linhu Li and Xizheng Zhang and Jiangbin Gong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07490},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages, 15 figures