論文の概要: Unconventional hybrid-order topological insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.22666v1
• Date: Wed, 30 Jul 2025 13:24:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-31 16:14:18.223157
• Title: Unconventional hybrid-order topological insulators
• Title（参考訳）: 従来のハイブリッドトポロジカル絶縁体
• Authors: Wei Jia, Yuping Tian, Huanhuan Yang, Xiangru Kong, Zhi-Hao Huang, Wei-Jiang Gong, Jun-Hong An,
• Abstract要約: 従来のハイブリッド型トポロジカル絶縁体(HyOTIs)のクラスについて報告する。 HyOTIsは、単一の$d$D(d$D)システムで様々な高階位相状態を同時にホストする。 このような位相状態は、一階位相状態、高階位相状態、両方の共存と異なる独自のバルク境界対応を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.535793039070788
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exploring topological matters with exotic quantum states can update the understanding of topological phases and broaden the classification of topological materials. Here, we report a class of unconventional hybrid-order topological insulators (HyOTIs), which simultaneously host various different higher-order topological states in a single $d$-dimensional ($d$D) system. Such topological states exhibit a unique bulk-boundary correspondence that is different from first-order topological states, higher-order topological states, and the coexistence of both. Remarkably, we develop a generic surface theory to precisely capture them and firstly discover a $3$D unconventional HyOTI protected by inversion symmetry, which renders both second-order (helical) and third-order (corner) topological states in one band gap and exhibits a novel bulk-edge-corner correspondence. By adjusting the parameters of the system, we also observe the nontrivial phase transitions between the inversion-symmetric HyOTI and other conventional phases. We further propose a circuit-based experimental scheme to detect these interesting results. Particularly, we demonstrate that a modified tight-binding model of bismuth can support the unconventional HyOTI, suggesting a possible route for its material realization. This work shall significantly advance the research of hybrid topological states in both theory and experiment.
• Abstract（参考訳）: エキゾチックな量子状態によるトポロジカルな事項の探索は、トポロジカルな位相の理解を更新し、トポロジカルな物質の分類を広げることができる。 本稿では,従来のハイブリッド型トポロジカル絶縁体 (HyOTIs) のクラスについて報告する。 このような位相状態は、一階位相状態、高階位相状態、両方の共存と異なる独自のバルク境界対応を示す。 顕著なことに、我々はそれらを正確に捉えるための一般的な曲面理論を開発し、まず逆対称性によって保護された3ドルの非伝統的なHyOTIを発見し、これは1つのバンドギャップにおいて2階(ヘリカル)と3階(コーナー)の位相状態の両方を描画し、新しいバルクエッジ-コーナー対応を示す。 システムのパラメータを調整することにより、逆対称HyOTIと他の従来の位相の間の非自明な位相遷移も観察する。 さらに、これらの興味深い結果を検出するための回路ベースの実験手法を提案する。 特に,ビスマスの厳密結合モデルが非従来型HyOTIをサポートできることが示され,その物質的実現の道筋が示唆された。 この研究は、理論と実験の両方においてハイブリッドトポロジカルな状態の研究を著しく前進させる。

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