非手性瞬态边缘态与非互易Haldane模型中例外点的级联现象

该团队研究了具有次近邻非互易跳跃的Haldane蜂窝模型变体。在环面几何下,该系统的能谱中存在受时间反演对称性保护的"异常环"(ER),这些ER表现为贝里曲率通量管——即贝里曲率仅在ER内部非零。在具有锯齿形边界(及横向动量kx)的圆柱几何中,系统存在边缘态,这些边缘态在kx=π处群速度为零,因此具有"非手性"特征。边缘态在布里渊区的异常点(EP)处经历分岔转变并退局域化进入体态。随着非互易性增强,原本相互接近的体态会因非厄米特性转化为成对出现的EP。当非互易性继续增强时,EP对会呈现"俄罗斯套娃"式的嵌套增殖,形成EP级联现象。这种增殖仅发生在非厄米参数特定取值处,使得EP对密度随非厄米性变化呈现阶梯状结构。通过波包动力学研究,研究人员发现存在可调控参数区间,能使非手性边缘态在长时间尺度下保持动态稳定。运动方程中的"自加速"项会使波包向体态扩散,形成"瞬态边缘态"。但研究表明,对于较弱非厄米性和足够宽的波包,边缘局域化可维持至较晚时间。这项工作揭示了非互易Haldane模型异常相的新奇现象学,可能与无序Kitaev蜂窝模型等体系直接相关——此类系统中已被预言存在类似ER结构。

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提交arXiv: 2026-02-13 17:56

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