威尔逊线与拓扑一维多能带模型的紊乱不变量
拓扑不变量(如绕数、陈数和Zak相位)是表征体材料拓扑相的核心指标。基于体-边对应关系,这些拓扑相与拓扑边缘态存在一一对应关系,且对特定类型的无序扰动具有鲁棒性。对于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型等简单体系,绕数和Zak相位的计算较为直观,但在多能带系统中情况变得复杂。该工作提出通过布里渊区的非缠绕Wilson线来计算体拓扑不变量,该方法可高效实现多能带SSH型模型的数值计算,包括具有大量不同拓扑相的模型体系。此方案能精确捕捉所有拓扑边缘态,包括被传统不变量(如绕数和Zak相位)忽略的态。为关联实验观测,研究人员通过构建类霍尔构型来确定拓扑不变量的符号特征。该团队进一步引入不同类别无序扰动,根据对称性特征既能保护特定边缘态,又可抑制其他边缘态。通过多个一维模型验证表明,该方法为理解一维系统拓扑特性提供了稳健的理论框架。
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