三维绝缘体中的拓扑零维缺陷与磁通态
介观与纳米尺度物理
2022-10-07 v2
摘要
在绝缘晶体中，先前已表明比体态少两个维度的缺陷可以束缚拓扑电子态。我们在此通过证明具有整数伯格斯矢量的晶体缺陷的顶角可以束缚带有反常电荷与自旋的零维高阶端态(HEND)进一步扩展了拓扑缺陷态的分类。我们证明HEND态是体态电子结构的本征拓扑后果，并引入了新的体拓扑不变量，可预测固态材料中的HEND位错态。我们展示了PbTe单层中一阶零维缺陷态以及3D SnTe晶体中HEND态的存在。我们将分析与绝缘晶体中的磁通插入相联系。我们发现，在反演和时间反演对称的（螺旋的）高阶拓扑绝缘体中，-磁通管束缚自旋-电荷分离HEND态的Kramers对，这代表了反常表面半量子自旋霍尔态的可观测特征。
引用
@article{arxiv.2207.10112,
title = {Topological Zero-Dimensional Defect and Flux States in Three-Dimensional Insulators},
author = {Frank Schindler and Stepan S. Tsirkin and Titus Neupert and B. Andrei Bernevig and Benjamin J. Wieder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.10112},
year = {2022}
}
备注
Final version, 23 pg main text + 76 pg appendix, 8 + 24 figures