有限温度下二维拓扑边缘莫特绝缘态——体态与边缘分析——

我们研究了在圆柱几何下具有晶格畸变和层间自旋交换相互作用的双层 Kane-Mele-Hubbard 模型。基于实空间动力学平均场论结合连续时间量子蒙特卡洛的分析表明，出现了一种拓扑边缘莫特绝缘（TEMI）态，其仅在集体自旋激发中承载无隙边缘模。有限温度下对自旋霍尔电导和单粒子激发谱的数值计算证实了这一点：自旋霍尔电导近乎量子化，$\sigma^{xy}_\mathrm{spin}\sim2(e/2\pi)$，预示了承载自旋电流的无隙边缘模，而单粒子谱中的螺旋边缘模则在对称保护下打开了能隙。我们阐明了在给定的温度下，随着 Hubbard 相互作用增强，TEMI 态如何从普通自旋霍尔绝缘态演化，并随后经历相变进入平庸莫特绝缘态。通过在零温度下的玻色化方法，我们进一步探讨了在 TEMI 态中哪些集体模承载无隙边缘模。