論文の概要: Electric polarization in Chern insulators: Unifying many-body and single-particle approaches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.05864v1
• Date: Fri, 07 Mar 2025 19:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-11 15:45:18.160496
• Title: Electric polarization in Chern insulators: Unifying many-body and single-particle approaches
• Title（参考訳）: チャーン絶縁体の電気分極-多体および単粒子アプローチの統一
• Authors: Yuxuan Zhang, Maissam Barkeshli,
• Abstract要約: チャーン絶縁体は、ギャップのないエッジ状態と非局在化可能なワニエ軌道を持つにもかかわらず、固有の2次元電気分極を持つ。 本稿では、実空間の原点 $texto$ と運動量空間の点 $veck_0$ が互いに適切に選択されているとき、ベリー位相と多体分極の定義は等しいことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.694970944345054
• License:
• Abstract: Recently, it has been established that Chern insulators possess an intrinsic two-dimensional electric polarization, despite having gapless edge states and non-localizable Wannier orbitals. This polarization, $\vec{P}_{\text{o}}$, can be defined in a many-body setting from various physical quantities, including dislocation charges, boundary charge distributions, and linear momentum. Importantly, there is a dependence on a choice of real-space origin $\text{o}$ within the unit cell. In contrast, Coh and Vanderbilt extended the single-particle Berry phase definition of polarization to Chern insulators by choosing an arbitrary point in momentum space, $\vec{k}_0$. In this paper, we unify these two approaches and show that when the real-space origin $\text{o}$ and momentum-space point $\vec{k}_0$ are appropriately chosen in relation to each other, the Berry phase and many-body definitions of polarization are equal.
• Abstract（参考訳）: 近年、チャーン絶縁体は、隙間のないエッジ状態と非局在化可能なワニエ軌道を持つにもかかわらず、固有の2次元電気分極を持つことが確立されている。 この分極、$\vec{P}_{\text{o}}$は、転位電荷、境界電荷分布、線形運動量を含む様々な物理量から多体設定で定義される。 重要なことは、単位セル内の実空間の原点 $\text{o}$ の選択に依存することである。 これとは対照的に、コーとヴァンダービルトは、偏極の単粒子ベリー位相の定義を、運動量空間の任意の点 $\vec{k}_0$ を選択することでチャーン絶縁体へ拡張した。 本稿では、これらの2つのアプローチを統一し、実空間の原点 $\text{o}$ と運動量空間の点 $\vec{k}_0$ が互いに適切に選択されているとき、ベリー位相と多体分極の定義が等しいことを示す。

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