Простой контрпример для Z_2-классификации топологических изоляторов, основанной на соответствии объем-границастатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 25 апреля 2017 г.
Аннотация:Ранее была предложена так называемая Z2-классификация топологических изоляторов, основан-
ная на соответствии объем–граница (bulk-boundary correspondence), которая считается общепринятой
и сводится к следующим утверждениям: 1) nontrivial Z2 invariants imply the existence of gapless surface
states, 2) the Z2 invariants can be deduced from the topological structure of the Bloch wave functions of
the bulk crystal in the Brillouin zone (L. Fu and C. L. Kane, Phys. Rev. B 76, 045302 (2007)). В данной
работе приводится простой контрпример для Z2-классификации. Показано, что при одном и том же
объеме, одной и той же пространственной симметрии полубесконечного кристалла и, соответственно,
тривиальном значении Z2-инварианта (тривиальном классе эквивалентности объемного гамильтониана)
для 3→2D-системы на поверхностях могут существовать как топологически устойчивые, так и тополо-
гически неустойчивые поверхностные состояния. Более того, топологически устойчивые поверхностные
состояния могут существовать как при тривиальном (поверхность Bi(111)), так и при нетривиальном
(поверхность Sb(111)) значениях объемного Z2-инварианта. Данные факты ставят под сомнение утвер-
ждение о том, что Z2-классификация, основанная на соответствии объем–граница, отвечает за появление
и топологическую устойчивость поверхностных состояний.