Physique de la matière condensée
Matériaux topologiques
Étudiez les bandes d'énergie du volume et les états de bord dans un isolant topologique (modèle type SSH). Observez l'apparition et la disparition des états de bord dans le gap quand les paramètres de masse et de désordre varient.
Matériel
- Modèle de bandes du volume et chaîne 1D finie à bords
- Quatre curseurs : masse m, désordre de symétrie, paramètre du modèle, temps
- Affichage des énergies/états dans le gap et bouton « Pause »
Protocole
Observer les bandes du volume et le gap
Dans la figure 1 « Bandes du volume et états de bord », voyez les deux branches de bande et le gap entre elles. Réglez « Masse m » petit : le gap se ferme — le système devient métallique ; augmentez m : le gap s'ouvre et des états de bord apparaissent dedans, caractère topologique de la phase.
Tester la robustesse des états de bord
Gap ouvert, montez le curseur « Désordre de symétrie » : l'état de bord survit jusqu'à ce que le désordre soit assez fort pour fermer le gap — signature de la protection topologique. Dans la figure 2 « Spin et symétrie protectrice », observez le verrouillage spin–impulsion de l'état de bord.
Modifier le paramètre du modèle et conclure
Balayez « Paramètre du modèle » et « Temps » pour voir l'état de bord se propager/se localiser au bord. Résumé de la correspondance bulk–bord : l'invariant topologique des bandes du volume (nombre d'enroulement/de Chern) impose le nombre d'états de bord — le changer exige de fermer le gap, soit une transition de phase topologique.