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Identifying C_n-symmetric higher-order topology and fractional corner charge using entanglement spectra

机译：使用纠缠谱识别C_n对称高阶拓扑和分数角电荷

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摘要

We study the entanglement spectrum (ES) of two-dimensional C,,-symmetric second-order topological insulators (TIs). We show that some characteristic higher-order topological observables, e.g., the filling anomaly and its associated fractional corner charge, can be determined from the ES of atomic and fragile TIs. By constructing the relationship between the configuration of Wannier orbitals and the number of protected in-gap states in the ES for different symmetric cuts in real space, we express the fractional corner charge in terms of the number of protected in-gap states of the ES. We show that our formula is robust in the presence of electron-electron interactions as long as the interactions preserve C,, rotation symmetry and charge-conservation symmetry. Moreover, we discuss the possible signatures of higher-order topology in the many-body ES. Our methods allow the identification of some classes of higher-order topology without requiring the usage of nested Wilson loops or nested entanglement spectra.
机译：我们研究了二维C，对称二阶拓扑绝缘子（TI）的纠缠谱（ES）。我们表明，可以从原子和易碎TI的ES来确定某些特征性高阶拓扑可观察值，例如填充异常及其相关的分数角电荷。通过构造真实空间中不同对称切口的Wannier轨道构型与ES中受保护的能隙状态数之间的关系，我们用ES的受保护能隙状态数来表示分数角电荷。我们表明，只要存在电子相互作用，只要相互作用能保持C，旋转对称性和电荷守恒对称性，我们的公式就很健壮。此外，我们讨论了多体ES中更高阶拓扑的可能签名。我们的方法允许识别某些类别的高阶拓扑，而无需使用嵌套的Wilson环或嵌套的纠缠谱。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2020年第11期|115140.1-115140.15|共15页
  • 作者

    Penghao Zhu; Kieran Loehr; Taylor L. Hughes;

  • 作者单位

    Department of Physics Institute for Condensed Matter Theory University of Illinois at Urbana-Champaign Urbana Illinois 61801 USA;

    Department of Physics Cornell University Ithaca New York 14853 USA;

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