不均匀(Pb,Sn)Se(001)表面的拓扑态

摘要： 理论研究了表面形貌对拓扑晶体绝缘体电子结构的影响。以具有原子级台阶高度的(001)面(Pb,Sn)Se表面为例，建立了拓扑?；さ缱犹慕峁鼓Ｐ?。通过包络函数模型证明：导致表面态色散呈现特殊"双狄拉克锥"形态的谷间混合现象，其本质与表面结构密切相关。通过改变台阶宽度和原子层数，全面解释了近期实验发现——即束缚于奇数高度原子台阶边缘的一维态出现[P. Sessi等, Science 354, 1269 (2016)]，以及粗糙表面上"双狄拉克锥"结构的坍塌[C. Polley等, ACS Nano 12, 617 (2018)]。该方法还能确定表征台阶及其界面的拓扑指标。在(Pb,Sn)Se的(001)表面中，相邻台阶被证明具有不同的绕数拓扑不变量取值。