自旋陈数(spin Chern number),理学-物理学-凝聚态物理学-介观物理,描述量子自旋霍尔效应体系的体能带非平庸拓扑性质的一种新的拓扑不变量。研究量子自旋霍尔效应的过程中,发现量子自旋霍尔效应体系的体能带非平庸拓扑性质不能用传统的陈数描写,因为对量子自旋霍尔体系,第一陈数为零(即总的霍尔电导率为零),需要用一种新的拓扑不变量,即Z2拓扑数或自旋陈数来刻画。这些拓扑不变量可以将具有量子自旋霍尔效应的绝缘体和普通的绝缘体从本质上区分开来。在理想的情况下,即当电子自旋守恒时,一个量子自旋霍尔体系的两个自旋组分电子的运动,就像两个独立的无朗道能级的量子霍尔体系。当电子的费米能处于体能带带隙之中时,自旋陈数指的就是自旋朝上和自旋朝下两个自旋组分被电子占据的能带的陈数。两个自旋组分的陈数大小相等,符号相反,量子自旋霍尔体系的自旋电导率由两个自旋陈数之差决定。此外,自旋陈数直接决定了样品边缘的自旋朝上和朝下的边缘态的数目。当电子自旋不守恒时,如当拉什巴型自旋-轨道耦合存在时,会导致两个自旋组分混合,自旋霍尔电导率将会偏离量子化的值。