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Accès ouvert déclaré 2025 article

Classification of fragile topology enabled by matrix homotopy

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Flat bands in twisted materials have attracted considerable attention due to the emergence of correlated phases that can be associated with the non-Wannier-representable nature of its single-particle states. Specifically, these bands can exhibit a class of topology that can be nullified by the addition of trivial bands, termed fragile topology, which has required an expansion of prior classification schemes. However, existing approaches for predicting fragile topology rely on momentum-space methods, e.g., Wilson loops, presenting a fundamental challenge for using fragile topology as a predictor of correlated phases in aperiodic systems, such as incommensurate twist angles in moiré materials. Here, we develop a Z 2 energy-resolved topological marker for classifying fragile phases using a system’s position-space description, enabling the direct classification of finite, disordered, and aperiodic materials. By translating the physical symmetries protecting the system’s fragile topological phase into matrix symmetries of the system’s Hamiltonian and position operators, we use matrix homotopy to construct our topological marker while simultaneously yielding a quantitative measure of topological robustness. We demonstrate our framework’s effectiveness in both a low-energy tight-binding model and a continuum photonic crystal model of C 2 T -symmetric systems, and find that fragile topology can both persist under strong disorder and even exhibit disorder-induced reentrant phase transitions. Our photonic crystal results also demonstrate the robustness of fragile topology, and the applicability of our approach, to heterostructures lacking a bulk spectral gap. Overall, our framework serves as an efficient tool for elucidating fragile topology, offering guidance for the prediction and discovery of correlated phases in both crystalline and aperiodic materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Classification of fragile topology enabled by matrix homotopy
Date Crossref
10/09/2025
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Center for Integrated Nanotechnologies pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Massachusetts Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of New Mexico pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Center for Integrated Nanotechnologies, Massachusetts Institute of Technology et University of New Mexico.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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