論文の概要: Competing topological phases in a non-Hermitian time-reversal symmetry-broken Bernevig-Hughes-Zhang model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.04184v2
- Date: Tue, 17 Sep 2024 17:02:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 22:20:44.234096
- Title: Competing topological phases in a non-Hermitian time-reversal symmetry-broken Bernevig-Hughes-Zhang model
- Title（参考訳）: 非エルミート時間反転対称性における競合位相-ベルネヴィグ=ヒューズ=張モデル
- Authors: Dipendu Halder, Srijata Lahiri, Saurabh Basu,
- Abstract要約: スピン依存非エルミート平衡ゲイン/ロスポテンシャルの包含は、これらの第1次位相と第2次位相の競合を引き起こすことを示す。
驚くべきことに、ナノリボンの再表面におけるそれまで休眠していた1次ヘリカルエッジ状態は、非エルミート効果が増大する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Bernevig-Hughes-Zhang (BHZ) model, which serves as a cornerstone in the study of the quantum spin Hall insulators, showcases robust spin-filtered helical edge states in a nanoribbon geometry. In the presence of an in-plane magnetic field, these (first-order) helical states gap out to be replaced by second-order corner states under suitable open-boundary conditions. Here, we show that the inclusion of a spin-dependent non-Hermitian balanced gain/loss potential induces a competition between these first and second-order topological phases. Surprisingly, the previously dormant first-order helical edge states in the nanoribbon resurface as the non-Hermitian effect intensifies, effectively neutralizing the role played by the magnetic field. By employing the projected spin spectra and the spin Chern number, we conclusively explain the resurgence of the first-order topological properties in the time-reversal symmetry-broken BHZ model in presence of non-Hermiticity. Finally, the biorthogonal spin-resolved Berry phase, exhibiting a non-trivial winding, definitively establishes the topological nature of these revived edge states, emphasizing the dominance of non-Hermiticity over the magnetic field.
- Abstract（参考訳）: 量子スピンホール絶縁体の研究の基盤となるBernevig-Hughes-Zhang (BHZ) モデルは、ナノリボン幾何学において堅牢なスピンフィルタリングヘリカルエッジ状態を示す。
平面内磁場の存在下では、これらの(一階の)ヘリカル状態は、適切な開境界条件下で2階のコーナー状態に置き換えられる。
ここでは、スピン依存非エルミート均衡ゲイン/ロスポテンシャルの包含が、これらの第1次位相と第2次位相の競合を引き起こすことを示す。
驚くべきことに、非エルミート効果が強まり、磁場が果たす役割を効果的に中和するナノリボンの1次ヘリカルエッジ状態が再び表面化した。
投影されたスピンスペクトルとスピンチャーン数を用いて、時間反転対称性を破ったBHZモデルにおいて、非ハーミティシティの存在下での1階位相特性の復活を決定的に説明する。
最後に、非自明な巻線を示す生物直交スピン分解ベリー相は、これらの回復したエッジ状態のトポロジカルな性質を決定的に確立し、磁場上における非ハーモニティの優位性を強調する。
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