Wilson多边形与零维系统的拓扑
介观与纳米尺度物理
2025-10-02 v2 材料科学
摘要
我们证明，零维（0-D）系统可以承载与更高维度宏观拓扑材料类似的非平凡拓扑。与具有平移对称性的宏观周期系统不同，分子、团簇和量子点等零维材料可以表现出离散旋转对称性。因此，本征态可以分组为离散能带和类Bloch波函数。由于对称性是离散的，Berry相位和拓扑指数必须由离散的Wilson多边形来定义。在此，我们在两个代表性的0-D分子——[m]-环对苯撑和[m]-异硫茚——中展示了非平凡的Z2序，其中当修改重复单元之间的耦合时会发生拓扑相变。类似于更高维度的宏观拓扑系统，在由拓扑上不同的片段组成的复合纳米环中会出现局域边界态。这为0-D系统中非平凡拓扑相的存在开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.2505.00226,
title = {Wilson polygons and the topology of zero-dimensional systems},
author = {Gen Yin and Rameswar Bhattacharjee and Thomas Wang and Miklos Kertesz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00226},
year = {2025}
}