无自旋镜面陈绝缘体来自投影对称代数
摘要：镜像陈绝缘体的自旋轨道耦合观念是常见的，因为自旋-轨道时间反演对于无自旋系统与镜像陈数是相矛盾的。因此，自旋轨道耦合在包含大量拓扑人工晶体的无自旋系统中无法实现MCI。在这里，我们推翻了这一普遍观点。首先，需要澄清的是，根本的约束并不是来自自旋-轨道耦合，而是来自时间反演和镜像操作的对称代数。然后，我们的理论基于符号转化，即在规范场下，对称代数将会被投影修改。特别地，我们展示了在有晶格 $\mathbb{Z}_2$ 能隙场的无自旋系统中，通过允许实数跃迁振幅取正负号，可以投影地实现 MCI 所需要的镜像反射和时间反演的对称代数。此外，我们提出了基本结构，即扭曲的符号-flux区块，以满足投影的对称代数，并发展了一种基于这些基础模块构建无自旋 MCI 的通用方法。我们提出了两个具体的无自旋 MCI 模型，可以在人工系统（如声学晶体）中轻松实现。
作者：L. B. Shao, Z. Y. Chen, K. Wang, S. A. Yang and Y. X. Zhao
论文ID：2207.05654
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2022-07-13