RESEARCH ARTICLE 

Kai-Tong Wang^1,2, Fuming Xu^2,†, Bin Wang², Yunjin Yu², Yadong Wei²

Front. Phys. 17(4), 43501(2022)
arXiv: 2111.13031

²College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China

^†Corresponding author. E-mail: xufuming@szu.edu.cn

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https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxODkxNjE1NQ==&mid=2247485670&idx=1&sn=17b7a455f0d75040bdfaba20d4bc21a7&chksm=f980d9b2cef750a4eb2563f1d66382304bf1b6cadfb25de92277173ee7ada28f10926a2e7f1c&token=1193567545&lang=zh_CN#rd

多孔六角晶格中拓扑角态的输运特性

高阶拓扑物态是当前凝聚态物理领域的研究热点之一。二维系统中的二阶拓扑态表现为零维的局域化角态，对应的能级孤立于体能隙内部。因此，拓扑角态的实验探测或利用较为困难。之前研究表明，在二维六角晶格结构的经典Kane-Mele模型中引入平面内塞曼场可诱导产生二阶拓扑角态。基于该模型，作者通过构建满足对称性要求且具有合适边界的多孔结构发现，多孔结构中对应的角态数量增多，且角态能级发生展宽，极大提升了观测角态的可能性。他们将一个典型的四孔菱形结构连接左右导线，研究了此系统中拓扑角态的输运特征。计算结果表明，在较大的能量区间内出现了多个共振隧穿峰，这些峰是由于角态参与输运导致的。进一步观察系统的部分局域态密度发现，这些共振行为表现为绝缘体中的全域共振态，电子的散射态波函数扩展至整个中心散射区，揭示了拓扑角态输运的动力学特征。此外，基于该结构中多个角态的离散能级，作者提出了一种基于单参数泵浦机制的单电子发射源，并验证了泵浦电荷的量子化现象。