由扩展拓扑能带简并导出的非传统拓扑绝缘体

实现拓扑绝缘体的一个普遍而优美的图像是，Dirac模型的质项具有包裹一个Dirac点的节面。我们证明这种基于Dirac点的几何图像可推广到具有非平凡拓扑荷的扩展能带简并。由于非平凡拓扑荷迫使扩展能带简并成对产生或湮灭，当质量的节面包裹这样一个扩展能带简并时，所得带隙相必为拓扑非平凡相，因为它无法在不关闭能隙的情况下绝热形变为拓扑平凡的原子绝缘体。我们用三维中携带非平凡 $Z_{2}$ 单极荷的节线来说明该物理。值得注意的是，由于扩展能带简并的包裹面多种多样，我们发现这种推广可带来具有非传统边界态模式的拓扑绝缘体。