正常绝缘体与外尔半金属多层体系中的拓扑相

我们研究了由正常绝缘体和外尔半金属组成的多层系统。我们利用两种模型——一种来自外尔半金属的有效模型，另一种为晶格模型——通过改变正常绝缘体与外尔半金属层的厚度来计算体能带结构并确定相图。我们比较了两种模型的结果，发现它们吻合良好。结果表明，该多层体系表现出定性不同的行为，取决于堆叠方向相对于连接两个外尔节点的位移矢量的取向。当堆叠方向垂直于位移矢量时，仅出现外尔半金属和正常绝缘体相。另一方面，当其平行于位移矢量时，相图丰富，不仅包含外尔半金属相，还包含具有不同陈数的量子反常霍尔相。此外，相变可通过外尔节点的轨迹来理解。