基于 Berry 单极子指示量的拓扑节点明确探测

拓扑节点系统中能带拓扑的明确探测仍是该领域一个紧迫的问题。通常实验中这依赖于对拓扑边缘模式的探测，这可能对材料的制备和提纯有较高要求并可能导致歧义。本工作中，我们提出了一种无需涉及边缘模式即可明确探测拓扑节点系统体态能带交叉节点的新方法。我们方案的要点是将目标哈密顿量耦合到一个具有紧致流形中空间变化纹理的弱外场 $\mathbf {A}$，这可能导致波矢 $\mathbf {k}$ 的变化，系统将产生响应电流 $\mathbf {J}$。当外场 $\mathbf {A}$ 接近节点时，电流 $\mathbf {J}$ 具有与 $\mathbf {A}$ 相同的纹理，表明我们可以将体态拓扑能带交叉节点的测量转化为对 $\mathbf {J}$ 空间纹理的测量，并且可以构造一个 Berry 单极子指示量 $w$ 来指示外场 $\mathbf {A}$ 与能带交叉节点之间的距离。我们的发现为能带拓扑的探测提供了新视角，并为进一步的理论和实验研究铺平了道路。