Transición de fase topológica inducida por acoplamiento entre capas a orden superior

Teóricamente encontramos que el aislante topológico de segundo orden, es decir, los estados de esquina, pueden ser diseñados acoplando dos copias de aislantes topológicos bidimensionales Z₂ con helicidades de espín opuestas. Como ejemplos concretos, utilizamos modelos de Kane-Mele (es decir, grafeno con acoplamiento spin-órbita intrínseco) para realizar los estados de esquina configurando los respectivos grafenos como aislantes topológicos Z₂ con acoplamientos spin-órbita intrínsecos opuestos. Para mostrar su universalidad, generalizamos nuestros hallazgos a otros aislantes topológicos Z₂ representativos, por ejemplo, el modelo de Bernevig-Hughes-Zhang. Se presenta un modelo efectivo para revelar el origen físico de los estados de esquina. Además, mostramos que los estados de esquina también pueden ser diseñados en otros sistemas topológicos, por ejemplo, acoplando sistemas de Hall cuántico anómalo con números de Chern opuestos. Nuestro trabajo sugiere que el acoplamiento entre capas puede ser tratado como una estrategia simple y eficiente para llevar a los aislantes topológicos de orden inferior a los de orden superior.