InSb上Bi分形中的拓扑边缘与角态

在绝缘体态中承载以整数量化电导率为特征的金属边缘的拓扑材料，革新了我们对物质输运的理解。这些边缘态的拓扑保护基于对称性和维度。然而，目前仅对整数维模型进行了分类，而拓扑与可能具有非整数维度的分形之间的相互作用在很大程度上仍未被探索。量子分形最近已在超材料中构建，但迄今为止在真实材料实现的分形中尚未揭示出拓扑态。在此，我们从理论和实验上表明，在铟 antimonide 衬底上沉积铋薄层所形成的分形中会出现拓扑边缘和角模。扫描隧道显微镜揭示了在Sierpiński三角形角处出现(近)零能模，以及在较高能量下形成外边缘和内边缘模。出乎意料地，在负偏置电压下，样品的外边缘和内边缘出现了稳健而尖锐的耗尽模。实验结果由连续统muffin-tin模型和晶格紧束缚模型框架下的理论计算所证实。讨论了拓扑特征对引入Rashba自旋轨道耦合和无序的稳定性。该工作为在具有稳健且受保护的拓扑态的非整数维真实材料中实现新型电子学开辟了前景。