Quasiparticle Effects in the Bulk and Surface-State Bands of Bi2Se3 and Bi2Te3 Topological Insulators
采用基于GW近似的第一性原理多体微扰理论研究了Bi2Se3和Bi2Te3拓扑绝缘体的体能带结构和表面态.准粒子自能修正对体能带结构引入了显著的变化,而它们对带隙的影响在带反转区与通常没有带反转的情况相反。参数化的“剪刀运营商”来自批量的研究,然后被用来调查的电子结构的平板模型,表现出拓扑保护的表面状态。包括自能修正的结果显示显着的位移的狄拉克点相对于体带和大的间隙开口的表面状态之间的相互作用所造成的整个薄板,都与实验数据相一致。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flat band in the core of topological defects: bulk-vortex correspondence in topological superfluids with Fermi points
本文讨论了线性拓扑缺陷-涡旋中的零能量无色散谱。在动量空间中含有拓扑稳定费米点的体相介质中,涡旋内部出现了平带。涡旋中平带的边界由费米点在涡旋轴上的投影确定。平带的这种体涡对应类似于前面讨论的具有拓扑保护零线的介质中的体涡对应。在后一种情况下,平带出现在系统的表面上,其边界由体节线在表面上的投影确定。
2010-11-29 cond-mat.str-el hep-ph
Corroborating the bulk-edge correspondence in weakly interacting 1D topological insulators
以相互作用的Su-Schrieffer-Heeger模型为例,提出了一种研究弱相互作用一维拓扑绝缘体拓扑性质的格林函数方法,包括拓扑相变附近的体-边对应和量子临界性.从多体光谱函数,我们发现,关闭的散装差距仍然是一个定义功能,即使拓扑相变是由相互作用。在相互作用的存在下的边缘状态的存在,可以捕获的T-矩阵形式主义结合Dyson方程的装置,和散装边缘的对应关系示出,即使在相互作用的存在下也是满意的。边缘态衰变长度的临界指数被证明是隶属于相同的普适类的非相互作用的限制。
2019-05-07 cond-mat.str-el
Independence of topological surface state and bulk conductances in three-dimensional topological insulators
典型的3D拓扑绝缘体Bi 2Se 3、Bi 2 Te 3和Sb 2 Te 3通常表现出高的体电导率,阻碍了表面态电荷输运的表征。然而,最佳掺杂的拓扑绝缘体Bi 2 Te 2 Se和Bi 2-xSbxTe 2 S允许进行这样的表征。在这里,我们报告的拓扑表面状态和体电导的Bi 2 Te 2Se和Bi1.1Sb0.9Te2S的第一个实验比较,根据温度依赖的高压测量。我们发现,在低温下的表面态电导保持不变的数量级增加的体态电导,揭示在一个简单的方式,拓扑表面态和体态在低温下解耦,与理论模型一致,并确认拓扑绝缘体是一个很好的场所,研究电荷输运在二维狄拉克电子系统。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong correlations at topological insulator surfaces and the breakdown of the bulk-boundary correspondence
讨论了三维拓扑绝缘体表面强关联的判据。通常,在这样的表面上的库仑排斥力太弱而不能驱动相变到强关联区域。我讨论的机制和可能性,其实验实施的库仑相互作用的强度可以在很宽的范围内进行调整。在强相互作用的制度,表面状态是带隙的,即使散装能带结构的拓扑分类预测无带隙的表面状态。
2012-06-12 cond-mat.str-el
Topological bulk states and their currents
我们提供的证据表明,除了拓扑保护的边缘状态,二维陈省身绝缘体也支持本地化的体深在他们的价带和导带。当局部电势梯度被施加到主体时,这些状态显现,而系统的所有部分保持电连接到同一相。反过来,体状态产生横向于应变的体电流。即使当电势总是低于能隙时,也会发生这种情况,在这种情况下,人们预计只会出现边缘电流。体电流是拓扑保护的,并且在外部影响(例如温度或局部无序)下表现得像边缘电流。检测拓扑弹性体电流提供了一种直接的手段来探测局部体状态。
2020-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Spin-spin interaction in the bulk of topological insulators
本文应用平均场论和Hirsch-Fye量子蒙特卡罗方法研究了三维拓扑绝缘体中的自旋-自旋相互作用。我们发现自旋-自旋相互作用有三个不同的分量:纵向,横向和横向Dzyaloshinskiii-Moriya-like项。当费米能级位于拓扑绝缘体的体带隙中时,自旋-自旋相互作用由于Bloembergen-Rowland相互作用而呈指数衰减。纵向关联是反铁磁的,横向关联是铁磁的。当化学势位于导带或价带时,自旋-自旋相互作用服从幂律衰减,在短分离极限时,各向同性铁磁相互作用占主导地位。
2013-11-12 cond-mat.str-el
Bulk-edge correspondence and trapping at a non-Hermitian topological interface
在厄米系统中,根据体-边对应,两个具有不同体拓扑数的拓扑光学介质的界面意味着边态的存在,边态可以在界面处捕获光。然而,当处理非厄米特系统时,可能会违反这样的一般情况。在这里,我们表明,接口两个半无限的Hatano-Nelson链与不同的散装拓扑数可以导致存在无限多的边缘(接口)状态,但光波不能而一般被困在接口。
2021-12-19 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Thouless Pumps and Bulk-Boundary Correspondence in Higher-Order Symmetry-Protected Topological Phases
体边界对应关系的量子化的边缘状态,体积拓扑不变量的拓扑相的物质。在一维保序拓扑系统中,量子化拓扑无功泵直接揭示了这一原理,并提供了坚实的数学基础。对称保护的高阶拓扑相物质(HOSPTs)也具有体边界对应,但其与量子化电荷输运的联系仍然难以捉摸。在这里,我们表明,连接$C_4$ -对称HOSPT的量子化无源泵浦可以描述为一个元组的四个陈数,以方向相关的方式测量量子化的散装电荷输运。此外,这个陈数元组允许预测HOSPT中分数角电荷的符号和值。我们发现,拓扑非平凡的阶段,其特征在于四极和偶极配置,脱落新的光对目前的辩论多极性质的HOSPT散装。采用角周期边界条件,我们推广Restas的理论HOSPT。我们的方法提供了一个简单的框架来理解一般HOSPT的拓扑不变量,并为深入描述未来的动力学实验铺平了道路。
2022-05-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological delocalization and tuning of surface channel separation in Bi2Se2Te Topological Insulator Thin films
三维拓扑绝缘体(TI)的表面态具有抗后向散射的拓扑保护作用。然而,体电子对输运数据的贡献是表面拓扑保护的一个障碍。我们报告的化学势的调谐在大块的Bi 2 Se 2 Te TI薄膜,钉扎它附近的中心的散装带隙,从而抑制散装载流子。这些薄膜的温度依赖性电阻显示出低至50K的活化行为,随后在较低温度下发生金属转变,这是TI表面态稳健性的标志。用二维弱反定域化现象解释了拓扑保护和表面支配输运的表现。在这项工作中,我们进一步探讨了TI中的表面到体耦合的效果,这是由参与运输的有效导电表面通道的数量捕获的。单个导电通道的存在表明强的表面到体耦合,这对纯拓扑输运是有害的。我们证明了在薄膜的相对表面上的拓扑表面态的解耦,从而抑制了体输运。我们的研究结果提供了一个更深入的了解,随着拓扑输运行为和它们各自的可调性的表面到体耦合。
2016-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Near-Boundary and Bulk Regions of a Semi-Infinite Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnet
利用自旋波近似,研究了半无限二维$S=\frac12$海森堡反铁磁体的元激发。光谱由体模-自旋驻波和准一维模式的边界自旋波。这些后者的激发从两个边界行的网站,从而将反铁磁体分为两个区域,不同的主导激发体模。结果,边缘上最近邻自旋相关的绝对值超过了体值。
2009-12-25 cond-mat.str-el
Subspace-Protected Topological Phases and Bulk-Boundary Correspondence
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体研究所)
本文阐明了子空间在自由费米子拓扑相中的作用,定义了新的拓扑不变量,揭示了未配对零模等边界现象,建立了体-边界对应,并探讨了与内部对称性的相互作用及可能平台。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of the Insulating Bulk in the Topological Kondo Insulator SmB$_{6}$
我们使用了反转电阻法来扩展SmB $_{6}$的体电阻率,使其达到表面导电覆盖体电阻的状态。值得注意的是,体电阻率显示出内在的热激活行为,改变了十个数量级,这表明它是一个理想的绝缘体,是免疫紊乱。非化学计量生长的SmB $_{6}$样品也表现出几乎相同的热激活行为。然而,在低温下,这些样品显示出神秘的高体电阻率平台,这可能是由3D TI中的扩展缺陷传导引起的。
2018-03-02 cond-mat.str-el
Bulk Pumping in 2D Topological Phases
拓扑相位中的拓扑(无)泵浦的概念传统上与Laughlin的泵浦参数相关联,用于二维(2D)量子霍尔系统中霍尔电导的量子化。它依赖于磁通量的变化,在Aharonov-Bohm效应的精神下,这些变化穿过感兴趣的系统而不穿透其主体。在这里,我们探索一个不同的范例拓扑泵浦诱导,而不是由磁通量的变化$δχ$插入通过大量的拓扑相位。我们表明,$δχ$一般控制拓扑泵的模拟,伴随着强大的物理现象。我们证明了这一概念的散装泵在两个典型类型的二维拓扑相位:整数和分数量子霍尔系统和拓扑超导体。我们表明,特别是,散装泵提供了一个统一的连接之间的看似不同的物理效应,如密度变化所描述的Streda公式在量子霍尔阶段,和分数约瑟夫森电流拓扑超导体。我们讨论了其他类型的拓扑相位的整体泵浦的推广。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Weak Localization and Antilocalization in Topological Insulator Thin Films with Coherent Bulk-Surface Coupling
我们评估量子校正导电性的三维(3D)拓扑绝缘体(TI)的电选通薄膜。我们推导出低场磁电阻作为体掺杂和体表面隧穿率的函数的近似解析表达式。我们的研究结果揭示了弱局部化和弱反局部化的参数制度,并包括扩散Weyl半金属作为一种特殊情况。
2012-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defective Edge states and Anomalous Bulk-boundary Correspondence for Topological Insulators under Non-Hermitian Similarity Transformation
已知对于非厄米拓扑系统,由于非厄米趋肤效应,体-边对应被破坏。本文以一维Su-Schriller Heeger模型和二维(变形)Qi-Wu-Zhang模型为例,重点研究了一类不具有非Hermitian趋肤效应的非Hermitian拓扑系统--非Hermitian相似变换下的拓扑系统.在这些非厄米系统中,发现了缺陷边态和体-边对应的破坏。为了刻画拓扑性质,我们引入了一种新的反演保序拓扑不变量--全Z2拓扑不变量。在拓扑阶段,出现缺陷边状态。借助于有效边哈密顿量,我们发现缺陷边态受到(广义)手征对称性的保护,因而(奇异)缺陷边态对破坏手征对称性的微扰是不稳定的.此外,结果被推广到非厄米拓扑绝缘体的反演对称在更高的维度。这一工作有助于人们理解非厄米拓扑系统的缺陷边态和体-边对应的破坏。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological skyrmion semimetals
提出拓扑斯格明子半金属相,其特征为布里渊区基态自旋织构中的拓扑缺陷,发现广义费米弧体-界对应与手性反常响应,为实验研究拓扑斯格明子相及量子斯格明子霍尔效应奠定基础。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Boundary-bulk relation in topological orders
本文研究了无反常的$n+$一维拓扑序(物理文献中常称之为$n+$一维拓扑序)与其$n$ D带隙边界相之间的关系.我们认为,对于给定的$n$ D带隙边界相,$n+$ 1D体反常自由拓扑序是唯一的.这种唯一性定义了给定带隙边界相的“体积”概念。在本文中,我们表明,$n+$ 1D“体”相是由“中心”的$n$ D边界相。换句话说,“体积”的几何概念正好对应于“中心”的代数概念。我们实现这一点,首先引入的概念之间的态射两个(潜在的异常)拓扑秩序相同的尺寸,然后证明的概念,“批量”满足相同的普遍性质的“中心”的代数在数学上,即“批量=中心”。整个论证并不要求我们知道一个(可能反常的)拓扑序的精确数学描述。这一结果导致了具体的物理预测。
2017-07-12 cond-mat.str-el math.QA
Bulk Entanglement Spectrum Reveals Quantum Criticality within a Topological State
量子相变通常通过在零温度下调节哈密顿量中的物理参数来实现。在这里,我们表明,基态的拓扑相位本身编码的关键属性,其过渡到一个平凡的阶段。为了提取这些信息,我们将系统划分为两个子系统,这两个子系统都在各个方向上延伸。由此产生的体纠缠谱有一个低洼部分,类似于体汉密尔顿的激发谱,这使我们能够通过调整分区的几何形状或纠缠温度来从单个波函数探测拓扑相变。作为一个例子,拓扑相变和纠缠临界之间的显着对应关系严格建立整数量子霍尔态。
2014-03-26 cond-mat.str-el hep-th
Anomaly indicators and bulk-boundary correspondences for 3D interacting topological crystalline phases with mirror and continuous symmetries
在假设表面是有间隙的、对称的和拓扑有序的情况下,我们导出了一系列三维玻色子和费米子的量子保护拓扑(SPT)相的定量体边界对应,即,一种增强的拓扑(SET)状态。我们认为这些SPT阶段的镜像对称性和连续对称性,形成一组$U(1)$,$SU(2)$或$SO(3)$的保护。特别是,费米子的情况对应于著名的十重分类中的三维拓扑绝缘体和拓扑超导体的晶体版本,时间反演对称性被镜像对称性取代,并考虑了强相互作用。对于表面集,最一般的对称性和任意子激发之间的相互作用被认为是。基于先前提出的降维和折叠方法,我们重新推导了体SPT相的分类,并为每个对称群定义了一组体拓扑不变量\emph{complete},然后根据表面拓扑性质导出了体拓扑不变量的显式表达式(例如拓扑自旋、量子维度)和对称性质(例如镜像分数化、分数电荷或自旋)。这些表达式是我们的定量体边界对应。同时,对于带有t Hooft异常的面集合,当体拓扑非平凡时,体拓扑不变量可以解释为\emph{anomaly indicators}.因此,定量的体边界对应提供了一个简单的方法来计算的表面SET的特胡夫特异常。另外,我们的异常点指示器已经完成。我们推导的体积边界对应和异常指标是明确的和物理上透明的。
2021-05-06 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Topological pump and bulk-edge-correspondence in an extended Bose-Hubbard model
具有三体和四体约束的扩展玻色-哈伯德模型(EBHM)可以应用于光晶格中的冷原子。通过适当的参数设置和粒子填充,数值模拟得到了一个丰富的相结构,包括各种不同的拓扑结构(SPT)相。用Berry相位作为局域拓扑序参量和纠缠谱的结构来表征SPT相位。基于存在的各种拓扑相,分离的无间隙的相边界,EBHM表现出各种玻色子拓扑泵,这是通过连接不同的SPT相没有间隙关闭。体拓扑泵表现出以多体陈数为特征的平台跃迁。对于有边界的系统,巨正则系综下的质心(CoM)揭示了多个边缘态的贡献,揭示了系统的拓扑结构。我们证明了相互作用的玻色子泵服从体-边-对应。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chirality polarizations and spectral bulk-boundary correspondence
从电极化的强度到拓扑绝缘体和超导体的体-边界对应,由体性质主导的表面物理一直是现代凝聚态物理的核心研究内容之一。在这里,我们将电极化的强度理论扩展到手性极化,即表面电荷对应于局部反对称,其特征在于作为一个整体属性。使用的手征极化的概念,我们证明了最近提出的光谱体边界对应,体边界对应的手征对称系统到复杂的频率的推广。通过Wannier函数给出了一个物理上透明的证明,通过考虑表面手性电荷的变化给出了一个形式上的证明,突出了电极化的强度和手性极化之间的相似性和差异性.
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bosonic topological phases of matter: bulk-boundary correspondence, SPT invariants and gauging
本文利用双体方法和边界方法分析了由现场对称群$G$保护的物质的$2+1d$和$3+1d$玻色对称保护拓扑(SPT)相.在散装,我们研究了一个有效场论,耦合到一个背景平坦的$G$规范场,它是一个纯粹的拓扑响应理论。在适当选择背景规范场的情况下,在某些流形上计算的响应作用定义了一组SPT拓扑不变量。此外,SPT可以通过对平坦$G$规范场的所有同构类求和来规范,以获得Dijkgraaf-Witten拓扑$G$规范理论。这些拓扑规范理论可以通过首先引入然后扩散破坏规范对称性的缺陷来实现无规范化。这种机制与$2+1d$中的任意子凝聚和$3+1d$中玻色子规范荷的凝聚有关。在对偶边界方法中,我们研究了$1+1d$和$2+1d$量子场论,它们具有$G$的t-Hooft反常,这些反常可以被相应的体SPT(的响应理论)精确地抵消。我们展示了如何直接从边界理论构建/计算散装SPT的拓扑不变量。此外,我们在不同背景规范场的边界配分函数上求和,构造了$G$ -特征,为体拓扑规范理论生成拓扑数据。最后,我们研究了具有混合$\mathbb{Z}_2^{T/R} \times U(1)$反常的$2+1d$量子场论,其中$\mathbb{Z}_2^{T/R}$是时间反演/反射对称,而$U(1)$可以是0-形式或1-形式对称,这取决于时间反演/反射作用量的选择。我们简要地讨论了批量有效的行动和拓扑响应的理论在$3+…
2017-10-12 cond-mat.str-el hep-th
Bulk Saturable absorption in Topological Insulator thin Films
利用开孔Z -扫描技术研究了石英衬底上脉冲激光沉积拓扑绝缘体(TI)Bi_2Se_3薄膜的非线性光学吸收特性。与文献中先前报道的值相比,已发现沉积态薄膜的饱和强度显著提高了一个数量级。过去的文献结果是不确定的,以确定是否饱和吸收是来自表面状态或散装。专门设计的磁性掺杂TI样品的实验,使我们能够属性TI的体状态的饱和吸收特性。详细的实验程序和可能的解释观察到的结果进行了讨论。
2016-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of non-Hermitian bulk-boundary correspondence in quantum dynamics
体边界对应是拓扑物质中将体拓扑不变量与边缘态联系起来的一个中心原理,它在一类迄今为止尚未得到实验验证的非厄米特系统中失效。在这里,我们从理论上预测和实验上观察到非厄米体边界对应,传统的体边界对应的基本推广,在离散时间非幺正量子行走动力学的单光子。我们的实验表明,即使在没有拓扑边缘状态的边界附近的光子局域化,从而证实了非厄米趋肤效应。通过我们的实验方案的边缘状态重建,我们直接测量拓扑边缘状态,它匹配良好的非布洛赫拓扑不变量从本地化体态波函数计算。我们的工作毫不含糊地建立了非厄米体边界对应作为一个一般原则的基础上的非厄米拓扑系统,并铺平了道路,在开放系统中的拓扑物质的完整理解。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Identifying topological excitonic insulators via bulk-edge correspondence
本研究提出利用体-边对应关系识别拓扑激子绝缘体,通过第一性原理计算和有效哈密顿量分析揭示LiFeX家族中的激子凝聚不破坏边缘态,并提升临界温度至室温以上。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of surface-bulk hybridization in 3D topological `metals'
确定表面-体耦合的影响是一个关键的挑战,对利用许多可用的三维拓扑“金属”的表面状态的拓扑性质。在这里,我们结合有效模型计算和从头计算板研究的最低阶的表面-体相互作用的影响:杂化。在有效模型的研究中,我们离散了一个已建立的低能有效四带模型,并在Fano模型的精神下引入了表面带和体带之间的杂化。我们发现,杂交增强体和狄拉克表面状态之间的能隙,并保留后者的自旋纹理定性,虽然与减少自旋极化幅度。我们的从头算研究发现,体和表面状态之间的能隙增长后,板厚的增加,非常定性的协议与有效的模型研究。比较我们的两种方法的结果,我们推断,实验观察到的低幅度的自旋极化可以归因于杂化型的表面-体相互作用。我们讨论了现有的ARPES数据中这种杂交的证据。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological defects of 2+1D systems from line excitations in 3+1D bulk
本文利用拓扑全息框架研究3+1维拓扑相位中的线激发如何表现为边界2+1维理论的线缺陷,重点揭示了Majorana链缺陷导致的独特环凝聚边界态及其在临界理论中的特征。
2024-07-02 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Superconducting Topological Surface States in Non-centrosymmetric Bulk Superconductor PbTaSe2
拓扑超导体的研究是当代凝聚态系统中最紧迫的问题之一。TSC的特征在于在本体和拓扑保护的无带隙表面(或边缘)状态中的完全超导能隙。在TSC的每个涡旋核中,存在零能量的Majorana束缚态,它们被预测表现出非阿贝尔统计,并形成容错量子计算的基础。到目前为止,没有化学计量的体材料表现出所需的拓扑表面态(TSS)在费米能级结合完全带隙的体超导。在这里,我们报告原子尺度的可视化的TSS的非中心对称的完全带隙的超导体,PbTaSe 2。利用准粒子散射干涉(QPI)成像技术,我们在这种全带隙超导体的Pb端表面发现了两个具有Dirac点的TSS,其内部TSS和部分外部TSS与费米能级相交,其Dirac点位于E~1.0eV。这一发现揭示了PbTaSe 2作为TSC的有希望的候选者。
2016-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Seeing topological edge and bulk currents in time-of-flight images
在这里,我们提供了一个通用的方法来直接测量拓扑电流出现在光晶格实现的Halflit模型。除了由无隙边缘态支持的边缘电流之外,每当局部电势在空间中变化时,即使它不引起相变,横向电流也可以出现在系统的大部分中。在光晶格实现中,捕获原子的总谐波势提供支持边缘电流的拓扑相的边界,以及提供引起体电流的拓扑相上的电势梯度。边缘电流和体电流都对几个实验参数有弹性,如捕获电势、温度和无序。我们建议直接从飞行时间图像与短时间和长时间的扩展调查这些电流的属性。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Topological quasiparticles and the holographic bulk-edge relation in 2+1D string-net models
弦网络模型使我们能够系统地构建和分类2+1D拓扑有序的状态,可以有间隙的边界。我们可以使用一个简单的理想弦网波函数,它由一组F-矩阵[或者更准确地说,酉融合范畴(UFC)]描述,来研究这种拓扑序的所有普适性质。在本文中,我们描述了一个有限的计算方法-Q-代数方法,使我们能够计算非阿贝尔统计的拓扑激发[或更准确地说,酉模张量类别(UMTC)],从弦网络波函数(或UFC)。我们讨论几个例子,包括扭曲规范理论描述的拓扑相(即,扭曲量子双$D^α(G)$)。我们的结果也可以从全息体-边界关系的角度来看待。1+ 1维反常拓扑序可以表现为2+ 1维拓扑态的边,用描述1+ 1维准粒子融合的UFC对它们进行了分类。1+ 1维反常边拓扑序唯一地决定了2+ 1维体拓扑序(UMTC分类)。我们的方法允许我们计算这种批量拓扑顺序(即,UMTC)从异常边缘拓扑顺序(即,UFC)。
2014-11-26 cond-mat.str-el math.CT math.QA
Topological phases on the hyperbolic plane: fractional bulk-boundary correspondence
利用非对易几何和T-对偶研究了双曲平面中的拓扑相,并证明了整数、自旋和反常量子霍尔效应的量子化指数的分数形式都可以得到.推广模型中使用的欧几里德设置,一个模型的散装边界对应的分数指数提出,指导双曲边界的几何形状。
2019-04-26 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Bulk-Edge Correspondence in 2+1-Dimensional Abelian Topological Phases
相同的体二维拓扑相可以具有多个不同的完全手性边缘相。我们表明,这可以发生在整数量子霍尔态在$ν=8$和12,实验可检验的后果。我们表明,这也可以发生在阿贝尔分数量子霍尔态,最简单的例子是在$ν=8/7, 12/11, 8/15, 16/5$。我们给出了一个一般的标准存在多个不同的手征边缘相位相同的体相和讨论的实验结果。边缘相对应于晶格,而体相对应于晶格的属。由于在一个属中通常存在多个晶格,因此块体-边缘对应通常是一对多;通常存在对应于相同块体的许多稳定的完全手性边缘相位。我们解释这些对应关系的积分二次型的理论。我们表明,费米子系统可以有边缘相,只有玻色子低能激发,并讨论了整体拓扑自旋和中心荷之间的关系的费米子推广。后者来自于我们的证明,即每一个费米拓扑相都可以表示为玻色子拓扑相,以及一些填充的朗道能级。我们的分析表明,每一个阿贝尔拓扑相位可以被分解成张量积的理论与素数$p$,其中每个准粒子有一个拓扑自旋,是一个$p^n$次根的单位为一些$n$。它还导致了一个简单的证明,所有的阿贝尔拓扑相位可以表示为$U(1)^N$陈-西蒙斯理论参数的K-矩阵。
2014-03-26 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Boundary-bulk relation for topological orders as the functor mapping higher categories to their centers
本文研究了拓扑序与它们的有隙边界之间的关系。我们建议,对于一个给定的间隙边界理论的体积是唯一的。它实际上是局部拓扑序的微观定义的结果,局部拓扑序是定义在开放圆盘上的(潜在异常的)拓扑序。利用这个唯一性,我们证明了“体积”的概念等价于数学中的中心概念。我们实现这一点,首先引入的概念之间的一个态射的两个局部拓扑秩序相同的尺寸,然后证明,满足相同的普遍性质的中心在数学中的散装。我们提出了$n+$一维局部拓扑序的酉多融合$n$ -范畴的分类(表述为宏观定义),并解释了两个局部拓扑序之间的态射的概念在一些低维情况下与酉monoidal $n$ -函子的概念是相容的.我们还解释了在某些低维情况下,这种分类是兼容的“散装=中心”的结果。最后,我们解释了上述边界-体关系只是一个层次结构的第一层,这个层次结构可以用体(或中心)的函性来概括。这种函性也提供了一些著名的数学结果的物理意义的融合1-范畴。这一工作也可以被看作是系统研究局部拓扑序范畴的第一步,而边界-体关系实际上为这一研究提供了一个有用的工具。
2015-10-22 cond-mat.str-el math.CT math.QA
Bulk-Vortex Correspondence of Higher-Order Topological Superconductors
已知手性拓扑超导体中的涡旋捕获Majorana零模作为其体态拓扑的签名响应。在这项工作中,我们建立了二维$C_n$ -保护的D类高阶拓扑超导体的类似的体涡旋对应,其中量子涡旋将普遍捕获一对分别具有$\hat{z}$ -方向角动量$J_z=0$和$J_z=n/2$的$C_n$ -保护的Majorana束缚态。这种有趣的一对一的异常涡旋模式和高阶拓扑结构之间的映射可以通过一个独立于模型的补丁构造方法系统地推导出来。作为概念的证明,我们提出了一个完全可解的模型来确认所提出的涡Majorana模式。我们的理论建立了涡旋作为一个前所未有的实验措施,在超导体的高阶拓扑结构。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of the bulk gap for frustration-free topologically ordered quantum lattice systems
我们证明了,均匀小的短程微扰不关闭体间隙以上的基态的挫折自由量子自旋系统,满足一个标准的局部拓扑量子序条件。与以前的结果相比,我们不需要一个积极的下界有限系统的哈密顿均匀的系统大小。为了得到这个结果,我们适应的Bravyi-Hastings-Michalakis策略的GNS表示的无限系统基态。
2023-03-09 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Topological Anomalous Skin Effect in Weyl Superconductors
我们表明,外尔超导体可以通过一种新的表面到体的机制,我们称之为拓扑异常趋肤效应吸收光。这种情况甚至发生在单带超导体的无序的情况下,并且通过希尔伯特空间的拓扑分裂成体和手性表面马约拉纳状态来促进。在干净的限制,效果表现为一个特征吸收峰,由于表面-体过渡。我们还考虑了体无序的影响,使用Keldysh响应理论。对于弱无序,尽管存在无间隙的外尔点,但体响应让人想起$s$波超导体的Mattis-Barclay结果,其光谱权重强烈抑制在配对能量的两倍以下。对于更强的紊乱,整体反应变得更像Drude,并且$p$波特征消失。我们表明,表面-体信号生存时,结合在弱无序的存在下的散装。因此,拓扑反常趋肤效应可以作为Weyl超导性的指纹。我们还计算了迈斯纳响应板的几何形状,将表面状态的影响。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk topological proximity effect in multilayer systems
我们研究了多层六角晶格系统中的体拓扑邻近效应,通过该效应,可以通过隧道耦合到由Halfman模型描述的单个非平凡层,将拓扑性质引入到由多个平凡层组成的系统中。这种现象不仅取决于层的数量,而且取决于它们的排列,这可能导致多层系统中出现暗态。一个平凡的系统的响应接近的拓扑绝缘体似乎是高度非局域性的,在超导性的背景下观察到的邻近效应。此外,对于广泛的参数范围内,我们的系统是半金属与多个狄拉克点出现在布里渊区。
2020-03-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph