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周期驱动 Chern 绝缘体中的拓扑相

介观与纳米尺度物理 2023-11-08 v1

摘要

周期驱动系统中出现的新型拓扑性质独具特色,其中存在两类准能隙:零准能隙与 π\pi 准能隙。相应的边缘模会穿越零准能隙或 π\pi 准能隙,或同时穿越两者。这两类边缘模的表征方式可能并不相同。然而,本文发现 Floquet Chern 绝缘体中的零边缘模与 π\pi 边缘模均可由同一拓扑不变量表征,其中对应的 Dirac 质量项受到周期驱动。特别地,我们以周期驱动的 Qi-Wu-Zhang 模型为例进行说明。该模型中拓扑由 Floquet Chern 数 CFC_F 表征,共有六种不同拓扑相,记为 CF={10,2,1π,1π,2,10}C_F=\{-1_0,-2,-1_\pi,1_\pi,2,1_0\}。此外,我们发现周期驱动的 Qi-Wu-Zhang 模型所对应的 Floquet 算符在低能极限下可化为 Dirac 哈密顿量,进而通过考察该 Dirac 哈密顿量的拓扑揭示了相图。我们还通过分析 Floquet 稳态的 von Neumann 熵,在 Floquet 稳态背景下探究了拓扑相变的阶数。我们的工作为理解周期驱动系统中的拓扑相提供了进一步见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03961,
  title  = {Topological phases in the periodically kicked Chern insulators},
  author = {Fei Yang and Zheng Wei and TianMeng Li and Su-Peng Kou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03961},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 7 figures