单层石墨炔中的二维高阶拓扑

基于第一性原理计算和紧束缚模型分析，我们提出单层石墨炔作为一种由反演对称性保护的二维高阶拓扑绝缘体候选材料。尽管缺乏手征对称性，单层石墨炔的高阶拓扑仍表现为填充异常及两个角上的电荷积累。虽然其低能能带结构可仅用每个原子的 $p_z$ 轨道构建的紧束缚哈密顿量恰当描述，但相应的体态带拓扑是平庸的。只有当包含由 $p_{x,y}$ 和 $s$ 轨道导出的芯能级贡献时，才能正确捕捉非平庸的体态拓扑，这进一步由 Wilson 环计算所确认。我们还表明，单层石墨炔的高阶带拓扑导致了相应三维材料 ABC 堆叠石墨炔的非平庸带拓扑，其具有单极节线和铰链态。