اثر برهم‌کنش اسپین‌ مدار یکنواخت و میدان مغناطیسی یکنواخت بر خواص توپولوژیکی یک نانو سیم یک بعدی کوانتومی

Abstract

در این مطالعه، به صورت نظری اثر متقابل میان برهم‌کنش اسپین مدار یکنواخت و میدان زیمن یکنواخت بر خواص توپولوژیکی یک نانو سیم یک بعدی که به مدل SSH معروف است، بررسی شده است. سامانه در غیاب میدان مغناطیسی یکنواخت و در حضور برهم‌کنش اسپین مدار یکنواخت، با توجه به مقادیر پرش‌ها و شدت برهم‌کنش اسپین مدار، در فاز‌‌های توپولوژیکی بدیهی/ غیر بدیهی قرار می‌گیرد. در این حالت فاز‌‌های توپولوژیک این سامانه با عدد صحیح Z مشخص می‌شود که با فاز‌ زاک نوار‌های اشغال شده مرتبط است. در فضای فاز‌ سامانه، سه ناحیه وجود دارد که از لحاظ‌ توپولوژیک متفاوت ‌است. دو ناحیه مربوط به فاز‌ توپولوژیک غیر بدیهی و یک ناحیه مربوط به فاز‌ توپولوژیک بدیهی است. با استفاده از میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت نشان داده شده است که می‌توان فاز‌ توپولوژیک بدیهی را به فاز‌ توپولوژیک غیر بدیهی تبدیل کرد. تعداد حالت‌های مرزی توپولوژیکی با انرژی صفر که با تقارن‌های موجود در سامانه محافظت می‌شوند، نیز محاسبه شده‌اند. فاز‌های توپولوژیک سامانه در حضور برهم‌کنش‌های اسپین مدار یکنواخت و میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت با عدد Z2 مشخص می‌شود. علاوه بر این، دسته‌بندی فاز‌‌های توپولوژیک سامانه در حضور/ عدم حضور برهم‌کنش‌های میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت با توجه به تقارن‌های معکوس زمانی، الکترون حفره، کایرال و معکوس فضایی موجود در کلاس BDI قرار می گیرد.