拓扑四极半金属

在本工作中，我们预测了几种表现出体相四极矩的新型拓扑半金属。这些半金属通过 2D 四极拓扑绝缘体的 3D 扩展进行建模。一种半金属具有体相节点和有能隙的拓扑表面。第二种类型我们可以称之为高阶拓扑半金属，具有有能隙的体相，但在一个或多个表面上包含具有偶数个节点的 Dirac 半金属。最后一种类型具有有能隙的体相，但在多个表面上包含半个 Dirac 半金属。这些半金属均产生能隙中央铰链态和铰链电荷，以及表面极化，这些都是体相四极矩的结果。我们展示了如何从能谱中体相或表面节点的动量位置计算这些系统的体相四极矩。最后，我们说明在某些情况下，检查 Wannier 能带而非能带中的节点以提取体相四极矩是有用的。