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时间反演不变能带结构的拓扑不变量

介观与纳米尺度物理 2013-05-29 v2

摘要

二维时间反演不变能带结构的拓扑不变量是Kane和Mele发现的Z2\mathbb{Z}_2不变量的多重副本。此类不变量保护拓扑绝缘体,并产生由边缘态承载的自旋霍尔效应。每一对由时间反演关联的能带由一个Z2\mathbb{Z}_2不变量描述,其数量最多比Bloch哈密顿量维数的一半少一。在三维中,每个能带存在四个这样的不变量。晶体的Z2\mathbb{Z}_2不变量决定了当电子占据其能带时,普通绝缘体与拓扑绝缘体之间的转变。我们利用从布里渊区到Bloch哈密顿量空间的映射推导了这些不变量,并阐明了Z2\mathbb{Z}_2不变量、构成整数量子霍尔效应基础的整数不变量,以及先前T{\cal T}不变费米系统不变量之间的联系。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0607314,
  title  = {Topological invariants of time-reversal-invariant band structures},
  author = {J. E. Moore and L. Balents},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607314},
  year   = {2013}
}

备注

4 pages