Lieb 晶格上的二维 Chern 半金属

在这项工作中，我们提出了一个支持 Chern 半金属的新且简单的模型。这些新的无能隙拓扑相与 Chern 绝缘体有许多共同性质，例如每个能带都有定义良好的 Chern 数、拓扑保护的边缘态，以及当能带相互接触时在接触点附近呈线性色散的拓扑相变。该紧束缚模型定义在 Lieb 晶格上，包含元胞内以及三种不同无自旋费米子之间合适的最近邻跃迁项，支持一个单一的类 Dirac 点。该点附近的色散关系完全相对论性，且相应有效哈密顿量中的 $3\times3$ 矩阵满足 Duffin-Kemmer-Petiau 代数。我们利用纠缠谱展示了拓扑保护边缘态的鲁棒性。此外，我们证明了最低能带的 Chern 数对于弱无序是鲁棒的。由于其简单性，我们的模型可以自然地在真实物理系统中实现，例如光晶格中的冷原子。