反磁性拓扑绝缘体中域壁的拓扑性质
介观与纳米尺度物理
2025-09-17 v2
摘要
我们受弱拓扑绝缘体堆积缺陷和 MnBiTe 中磁性域壁观察的启发，探讨了反磁性拓扑绝缘体中磁性域壁的拓扑性质。我们构建了两种不同类型的反磁性拓扑绝缘体的紧致扩散模型：一种是将反磁性有序添加至强拓扑绝缘体，另一种是由堆积的具有交替 Chern 数的 Chern 绝缘体层构建。两种体系都是双重拓扑绝缘体，即同时具有反磁性和晶体拓扑绝缘体特性，但因保护晶体相的镜像对称性类型不同而有所区别：自旋依赖于自旋less。我们指出，在自旋依赖的情况下，镜像 Chern 数在时反演下保持不变，而在自旋less 情况下则改变符号。这影响了两种体系在磁性域壁存在下的性质，我们将其建模为两个磁化方向相反的区域之间的界面。在第一类型中，磁性域壁的内部是有能隙的，但当其结束于外部铁磁表面时，将容纳手性边缘态。在第二类型中，由于镜像 Chern 数符号的改变，磁性域壁是一个具有 2D 无能隙态的嵌入式半金属，由镜像对称性保护。我们的结果表明，磁性域壁可以是非平凡拓扑性的来源，允许在反磁性拓扑绝缘体的 bulk 和铁磁表面上生成和操控无能隙态。
引用
@article{arxiv.2505.10335,
title = {Topological properties of domain walls in antiferromagnetic topological insulators},
author = {Gabriele Naselli and Ion Cosma Fulga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10335},
year = {2025}
}