گذار فاز توپولوژيكي در يك سيم كوانتومي

Topological phase transition in a quantum wire

ما به صورت تئوري با استفاده از تقريب تنگ بست آرايه اي از اتم ها را به صورت يك سيم كوانتومي در نظر گرفته ايم كه از لحاظ توپولوژي داراي فازهاي متفاوتي است. ساختار نواري و چگالي موضعي حالت ها را براي مقادير متفاوتي از دامنه ي پرش الكترون در تقريب تنگ بست به صورت حل عددي مورد مطالعه قرار داده ايم. در اين مدل با توجه به مقادير مختلفي از دامنه ي پرش الكترون، گاف انرژي در فضاي تكانه باز و بسته ميشود. در نقاطي كه گاف انرژي بسته ميشود، گذار فاز توپولوژيكي رخ ميدهد. باز و بسته شدن گاف در مرز منطقه اول بريلوئن، سيستم را در فاز غيربديهي توپولوژيك قرار ميدهد. سيستم در اين فاز ميزبان حالت لبه اي با انرژي صفر در ابتدا و انتهاي سيم ميشود.

We propose theoretically an array of Atoms using tight binding approximation which can exhibit different topological phases. Band structures and local density of states with different hopping terms are numerically studied. Bands cross each other at the boundaries of first brillouin zone and topological phase transition occurs at such points. Closing and reopening energy gap at zero energy causes the system to be in a non-trivial topological phase and hosts zero-mode edge state on the edge of the wire.