拓扑绝缘体中Z2不变的体边缘对应谱流和Atiyah Patodi Singer定理
我们以Fu-Kane自旋泵模型为例研究拓扑绝缘子中的体-边对应关系。 我们证明,在该模型中,Kane-Mele不变式是Z2不变式,它是由系统的Kramers简并性引起的具有全局边界条件的1 + 1维Dirac算子的单参数族的谱流的模。 该频谱流被定义为一个整数,该整数计算从负向非负流动的Dirac算子族的特征值数目与从非负向负流动的特征值数目之间的差。 由于绝缘子的主体状态完全被拉开,并且假定除了Kramers之外,基态不再退化,所以它们对光谱流没有贡献,仅边缘态会起作用。 无间隙边缘状态的Kramers对的数量的奇偶性与光谱流的奇偶性完全相同。 这揭示了边缘-本体对应关系的起源,即,为什么可
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