薛海斌 段志磊 陈彬 陈建宾 邢丽丽

1) (太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 太原 030024)

2) (太原理工大学物理与光电工程学院, 太原 030024)

1 引 言

非平庸拓扑边缘态对其材料的局部缺陷和无序具有很强的鲁棒性, 因此在自旋电子学和量子计算中具有重要的应用[1].其中, 最初用于描述聚乙炔的Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 原子链模型[2]是具有非平庸拓扑边缘态的最简单一维模型, 并且已在光子(光子晶体和光波导晶格)[3,4]、冷原子(光晶格和拉曼耦合动量晶格)[5,6]、人工修饰原子晶格(铜表面氯单层的空位晶格)[7,8]系统中实验实现.要实现基于非平庸拓扑边缘态的量子器件, 如何探测其边缘态是凝聚态物理中的重要课题之一.在光子系统中, 光子的反射谱[9]、透射谱[10]及其动力学[4,11]可以用于探测刻画其边缘态性质的缠绕数或Zak 相位.最近, 在SSH 原子链系统中, 发现其电子输运特性同样可以用来探测其边缘态[12-14].例如, 在量子点-SSH 原子链系统中, 通过观察零能附近电子透射峰的个数变化判断SSH 原子链是否具有非平庸拓扑态[14].另一方面, 自旋轨道耦合是物质存在非平庸拓扑相的核心和关键因素[15,16], 并且实验上自旋轨道耦合已在一维冷原子[17-20]和一维光子系统[21]中实现.对于一维SSH 原子链, 当存在自旋轨道耦合作用时, 即对于自旋轨道耦合SSH原子链, 电子在胞内和胞间的跳跃将依赖于其自旋, 此时, SSH 原子链存在缠绕数不同的非平庸拓扑边缘态[22-25].特别是, 自旋轨道耦合SSH 原子链的边缘态……