3次元トポロジカル絶縁体のトポロジーと1次元表面状態

量子物理学・ナノサイエンス第51回特別セミナー

概要

バンド構造のトポロジーと空間群の対称性の間には密接な関係がある。本講演では、

・バンド構造の波数空間の各点での既約表現が、どのようにトポロジカル不変量を 特徴付けるのか[1]

・既約表現によって特徴付けられるバルクのトポロジーには、どのような種類のも のがあるのか[2,3]

・そのバルクのトポロジーに対応する表面状態には、どのような種類のものがある のか[3]

という3点について、以下の参考文献に基づいて議論する。特に3点目について、通常3次元トポロジカル絶縁体はギャップレスの2次元表面状態を持つが、空間対称性の下では2次元表面にギャップをあけた場合でも1次元的なギャップレス状態が表面に現れることが明らかになってきた。この3次元バルクのトポロジーと、表面の1次元ギャップレス状態の間の新しい「バルクエッジ対応」を紹介したい。

• [1] H.C.Po, A. Vishwanath, H. Watanabe, Nat. Commun. 8, 50 (2017)
• [2] H.C.Po, H. Watanabe , A. Vishwanath, arXiv:1709.0655
• [3] E. Khalaf, H.C.Po, A. Vishwanath, H. Watanabe , arXiv:1711.11589

• 量子物理学・ナノサイエンス第51回特別セミナー

• ナノサイエンス・量子物理学国際研究センター 主催
• 東京工業大学理学院・物理学系、「ナノサイエンスを拓く量子物理学拠点」共催