論文の概要: Probing Chern number by opacity and topological phase transition by a
nonlocal Chern marker
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00016v4
- Date: Mon, 10 Jul 2023 15:29:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-11 22:45:46.811282
- Title: Probing Chern number by opacity and topological phase transition by a
nonlocal Chern marker
- Title（参考訳）: 非局所チャーンマーカーによる不透明性と位相相転移によるチャーン数の検出
- Authors: Paolo Molignini, Bastien Lapierre, R. Chitra, and Wei Chen
- Abstract要約: 2D半導体や絶縁体では、価バンドブロッホ状態のチャーン数は重要な量であり、様々な材料特性に結びついている。
微細構造定数の単位で測定された広帯域光の円偏光に対する2次元材料の不透明性は、チャーン数と周波数積分するスペクトル関数の抽出に有効である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.739378766136524
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In 2D semiconductors and insulators, the Chern number of the valence band
Bloch state is an important quantity that has been linked to various material
properties, such as the topological order. We elaborate that the opacity of 2D
materials to circularly polarized light over a wide range of frequencies,
measured in units of the fine structure constant, can be used to extract a
spectral function that frequency-integrates to the Chern number, offering a
simple optical experiment to measure it. This method is subsequently
generalized to finite temperature and locally on every lattice site by a linear
response theory, which helps to extract the Chern marker that maps the Chern
number to lattice sites. The long range response in our theory corresponds to a
Chern correlator that acts like the internal fluctuation of the Chern marker,
and is found to be enhanced in the topologically nontrivial phase. Finally,
from the Fourier transform of the valence band Berry curvature, a nonlocal
Chern marker is further introduced, whose decay length diverges at topological
phase transitions and therefore serves as a faithful indicator of the
transitions, and moreover can be interpreted as a Wannier state correlation
function. The concepts discussed in this work explore multi-faceted aspects of
topology and should help address the impact of system inhomogeneities.
- Abstract（参考訳）: 2d半導体や絶縁体では、原子価バンドブロッホ状態のチャーン数は、位相次数のような様々な材料特性に関連付けられた重要な量である。
本研究では, 微小構造定数の単位で測定した幅広い周波数の円偏光に対する2次元材料の不透明性を用いて, チャーン数に周波数積分するスペクトル関数を抽出し, 簡易な光学実験を行うことを詳述した。
この方法は後に有限温度に一般化され、線形反応理論によりすべての格子サイト上で局所的に一般化され、チャーン数と格子サイトをマッピングするチャーンマーカーを抽出するのに役立つ。
我々の理論における長距離応答はチャーンマーカーの内部揺らぎのように振る舞うチャーン相関子に対応しており、位相的に非自明な位相で拡張されることが分かる。
最後に、価バンドベリー曲率のフーリエ変換から、非局所チャーンマーカーがさらに導入され、その崩壊長は位相相転移において分岐し、したがって遷移の忠実な指標となり、さらにワニエ状態相関関数として解釈できる。
この研究で論じられた概念は、トポロジーの多面的側面を探求し、システム不均一性の影響に対処するのに役立つ。
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