Что происходит, когда голый трехмерный топологический изолятор подвергается воздействию магнитного поля?

Теория эффективного поля трехмерных топологических изоляторов (TI) предсказывает некоторые новые электромагнитные эффекты. К сожалению, для этого требуется поверхность с зазорами, которую трудно получить экспериментально. Тогда у меня два вопроса.

1.

Является ∇ п 3 "=" 0 для голого ТИ (без магнитного покрытия), а значит ведет себя как банальный изолятор?

2.

Почему бы не поместить голый ТИ в однородное магнитное поле, которое, конечно же, открывает щель на поверхности? Могу ли я по-прежнему использовать топологическую теорию поля, не беспокоясь об объеме?

Я боюсь, что объем больше не является «топологическим», так как симметрия обращения времени нарушена. Но объемная запрещенная зона устойчива к возмущениям. Пока разрыв не закрыт, он остается TI.

Взгляните на статью о топологическом квантовании в единицах α , в котором Б поле применяется вместо магнитного покрытия. Я еще больше запутался после прочтения этой статьи.

The п 3 появился в моем вопросе, исходит из статьи Ци о топологической теории поля изоляторов с обращением времени .введите описание изображения здесь

Чен, было бы полезно для всех (и сделало бы ваш вопрос более ясным), если бы вы могли включить определение того, что вы подразумеваете под поверхностью с зазором, и п 3
Что ж, балк устойчив только к возмущениям, инвариантным к обращению времени, а не к тем, которые его разрушают. Если вы хотите, чтобы на границе было динамическое «аксионное» поле, вы должны убедиться, что объем сохраняет инвариантность по отношению к обращению времени, в то время как граница ее нарушает. Как сказала душа, было бы неплохо, если бы вы могли определить п 3 .
Я думаю, что правильным ответом на мой второй вопрос будет то, что когда Т-симметрия нарушена, топологических изоляторов вообще нет, поскольку они не определены четко.

Ответы (2)

Топологический изолятор по определению не может существовать в магнитном поле. Это потому, что топологический изолятор НЕ является топологическим. Топологический изолятор - это материал с симметрией обращения времени и сохранением числа частиц. Без симметрии обращения времени топологические изоляторы не могут существовать, поскольку они становятся такими же, как тривиальные зонные изоляторы. Итак, магнитное поле разрушает топологический изолятор. Истинные топологические фазы (т.е. фазы с нетривиальными топологическими порядками ) устойчивы к любым возмущениям, включая магнитное поле.

Спасибо за ваш ответ! Но это может быть не так уж плохо с конечным магнитным полем.
Привет, профессор Вэнь, спасибо за ваш ответ. Если топологический изолятор не может быть определен в магнитном поле, почему статья Ци «Топологическая полевая теория изоляторов с обращением времени» до сих пор изучает уравнения Максвелла в топологических изоляторах?
«Топологический изолятор не может быть определен в магнитном поле» означает, что в магнитном поле топологический изолятор и тривиальный зонный изолятор становятся одной и той же фазой. Это не мешает людям изучать уравнение Максвелла в такой фазе.

Спасибо за ответ. Но могут быть разные толкования слова «топология». В случае ТИ «топологический» означает универсальный, независимый от материальных свойств, тогда как когда дело доходит до концепции «топологических порядков», «топология» подразумевает устойчивость. В конце концов, это просто имя, значение которого варьируется от человека к человеку. Тем не менее, мы все еще можем однозначно указать их с помощью их «физических имен» — классификация через группу симметрии или тензорную категорию.

Однако, как гласит золотое правило науки, «принцип единообразия», хоть магнитное поле и разрушается Т , пока он мал, эффекты будут небольшими (линейными по Б ). Другими словами, мы все еще можем проводить измерения в лаборатории и экстраполировать полезные результаты в пределе. Б → 0 + . Хотя ТИ не топологичны, это не имеет значения, по крайней мере, для экспериментаторов.

Вы упомянули, что «в случае ТИ «топологический» означает универсальный, независимый от свойств материала». Но ТИ не очень универсальна и не очень независима от свойств материала, поскольку возмущение, нарушающее симметрию обращения времени, разрушает ТИ. Так что суть ТИ не в топологии, а в симметрии.
Я вижу, в этом смысле это правда.
Что происходит, когда голый трехмерный топологический изолятор подвергается воздействию магнитного поля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v