涡旋-狄拉克费米子系统中的零能模、分数费米子数与指标定理
高能物理 - 理论
2020-03-17 v1 超导电性
摘要
拓扑材料的物理近来引起了物理学家和数学家的广泛关注。狄拉克费米子的指标与费米子数在拓扑绝缘体和拓扑超导体中起着重要作用。当狄拉克费米子与具有孤子结构（如扭结、涡旋、单极子、弦和膜）的物体耦合时，存在零能模。我们讨论狄拉克费米子与涡旋和扭结相互作用的系统。这类系统将在存在狄拉克费米子的拓扑绝缘体表面实现。费米子数发生分数化，这与费米子零能激发模的存在相关。当化学势为零时，零能模可视为马约拉纳费米子模。我们的讨论包括双层超导体中磁场下与扭结关联的半磁通量子涡旋的情形。在半磁通量子涡旋的核心中不存在可归一化的费米子零能模波函数。当孤子标量场具有奇点时，狄拉克算符的指标和费米子数有额外贡献。
引用
@article{arxiv.2003.06575,
title = {Zero-energy modes, fractional fermion numbers and the index theorem in a vortex-Dirac fermion system},
author = {Takashi Yanagisawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06575},
year = {2020}
}
备注
8 pages