Dilute magnetic topological semiconductors: What's new beyond the physics of dilute magnetic semiconductors?
局域磁矩在金属-绝缘体相变中的作用是现代凝聚态物理的核心，例如，高T $_{c}$超导的机制，重费米子量子临界附近的非费米子液体物理的性质，杂质半导体中的金属-绝缘体相变问题等等。稀磁半导体的研究已经有二十多年的历史，尽管居里温度低，但仍获得自旋极化的电流。用拓扑绝缘体代替半导体，提出了稀磁拓扑半导体问题。增加对应于铁磁团簇的尺寸分布的无序强度，我们提出了一种新的无序金属状态，其中Weyl金属岛似乎形成具有拓扑绝缘相的不均匀混合物。通过重整化群分析并结合实验结果，我们提出了一个$(λ_{so},Γ,T)$的相图，其中自旋-轨道耦合$λ_{so}$控制从拓扑半导体到具有温度$T$的半导体的拓扑相变，并且铁磁簇$Γ$的分布产生新颖的绝缘体-金属从拓扑绝缘或能带绝缘相转变到具有这种绝缘岛的非均匀分布的Weyl金属态。由于外尔金属的电磁性质是由轴子电动力学描述的，随机轴子电动力学在输运现象中的作用超出了传统无序驱动的金属-绝缘体转变中的渗流物理学，这是一个有趣的问题。我们还讨论了如何验证这种不均匀的混合物的基础上原子力显微镜。
2014-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Symplectic large-N theory of topological heavy-fermion semiconductors
我提出了一个理论的拓扑重费米子半导体的基础上大N辛表示的电子自旋。当自旋味数N=2k为无穷大时，该理论在极限下是精确的.我发现，弱和强拓扑绝缘相存在的k<3。当k>2时，弱拓扑绝缘态被完全抑制，只有强拓扑绝缘态和平凡绝缘态存在。此外，利用平均场论的结果，通过计算微分隧穿电导，考虑了一般重费米子绝缘体隧穿到拓扑平凡相和非平凡相的情况。现有的重费米子半导体所提出的结果的影响进行了讨论。
2012-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Behavior of Floquet Topological Quantum States in Optically Driven Semiconductors
空间均匀的光激发可以在绝缘体内诱导Floquet拓扑能带结构，其可以发展与从三维拓扑绝缘体已知的相似或相等的特性。本文从理论上推导了电磁驱动半导体体材料Floquet拓扑量子态的发展过程，给出了这些态的寿命及其在非平衡态中的占位。当我们用动态平均场论（DMFT）框架求解ZnO非平衡态下的广义哈伯德模型的驱动系统时，Floquet-Keldysh理论的数学精度的直接物理影响是显而易见的。我们的结果中的拓扑非平衡效应的物理后果的关联系统的解释与它们的光电应用的影响。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
A generic new platform for topological quantum computation using semiconductor heterostructures
我们表明，薄膜的半导体，如GaAs，其中的s波超导性和塞曼分裂诱导的邻近效应，支持零能量马约拉纳费米子模式在普通的涡旋激发。拓扑有序的关键是自旋轨道耦合的存在，与邻近诱导的s波超导共存。由于时间反演对称性被明确打破，薄膜的边缘构成了手性马约拉纳线。我们提出的异质结构--半导体薄膜夹在s波超导体和磁性绝缘体之间--是一个通用的系统，它可以作为拓扑量子计算的平台，凭借非阿贝尔马约拉纳费米子的存在。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Diagram Structure of Topological Mott Transition for Zero-gap Semiconductors beyond Conventional Landau-Ginzburg-Wilson Scenario
我们发现，一个广泛的类的非常规量子临界出现时，轨道电流导致量子相变从零间隙半导体，如狄拉克费米子的拓扑绝缘体（TI）或陈绝缘体（CI）。费米表面拓扑结构的变化伴随着（SU（2）或时间反演）对称性破缺产生量子临界线（QCL），甚至超过量子临界点。在温度$T=0$下运行的QCL分离两个不同的拓扑相。这与有限温度临界线在量子临界点处的简单终止而在$T=0$处没有任何延伸形成对比。拓扑结构的改变导致了传统Landau-Ginzburg-Wilson（LGW）方案中简单的自发对称性破缺概念之外的非传统性。平均场临界指数β>1/2和δ <3所隐含的非常规普适性受到量子临界线的存在的保护。它出现了几个特定的晶格模型，包括蜂窝，kagome，金刚石和烧绿石晶格。我们还澄清在这些晶格在有限温度下的拓扑相位的相图。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana Fermions and a Topological Phase Transition in Semiconductor-Superconductor Heterostructures
我们提出并从理论上分析了一种探测超导异质结中难以捉摸的Majorana粒子的实验装置。实验系统由嵌入超导量子干涉装置的具有强自旋轨道Rashba相互作用的一维半导体线组成。我们表明，在结处的Andreev束缚态的能谱在拓扑平凡（即，不包含任何马约拉纳）和分别在零能量处具有偶数和奇数个交叉的非平凡相位。测量通过结的超电流允许通过简单地改变面内磁场或栅极电压来辨别拓扑上不同的相位并观察拓扑相变。对这种相变的观测将直接证明马约拉纳粒子的存在。
2010-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SmB$_6$: Topological insulator or semiconductor with valence-fluctuation induced hopping transport?
我们注意到这样一个事实，即在具有带隙杂质带的半导体中，价涨落（VF）的存在无条件地导致局域杂质态能量的动态变化（涨落）。我们提供的参数，在杂质的子网络组成的中心具有能级波动周围的费米能量存在有利的条件，从占用状态跳到空状态的能量较少。因此，我们提出了一个新的可能性，解释不寻常的金属类导电的SmB $_6$和其他近藤绝缘体实验观察到在最低温度下的原始的价涨落引起的跳跃机制。有趣的是，所提出的机制推断出增强的金属类表面导电性的SmB $_6$，类似于拓扑绝缘体的特性，并与实验观察试图证明存在的拓扑保护的表面状态的SmB $_6$。
2014-07-29 cond-mat.str-el
Majorana fermions in a tunable semiconductor device
马约拉纳费米子的实验实现是一个重要的问题，由于其非阿贝尔性质和潜在的开发拓扑量子计算。最近，Sau等人[arXiv：0907.2239]证明了支持马约拉纳费米子的拓扑超导相可以使用令人惊讶的传统构建块来实现：半导体量子阱耦合到s波超导体和铁磁绝缘体。在这里，我们提出了一种替代的设置，其中拓扑超导相是通过施加面内磁场到（110）-生长的半导体仅耦合到s-波超导体驱动。该装置提供了许多优点，特别是更简单的架构和跨量子相变调谐到拓扑超导状态的能力，同时仍然在很大程度上避免了不必要的轨道效应。这两种设置的实验可行性进行了详细讨论。
2009-12-10 cond-mat.str-el
Prediction of weak topological insulators in layered semiconductors
我们报道了在蜂窝晶格中通过从头计算发现的弱拓扑绝缘体。我们提出了一个结构，奇数层的原始单位细胞作为一个先决条件，形成弱拓扑绝缘体。在这里，单层KHgSb是最合适的候选者，其大的体积能隙为0.24 eV。它的侧面承载金属表面态，形成两个各向异性的狄拉克锥。虽然均匀分层结构的堆叠导致平凡的绝缘体，但如果晶体中存在额外的单层作为堆垛层错，则该结构可以容纳具有大的体隙的量子自旋霍尔层。所报道的蜂窝状化合物可以作为原型，以帮助发现新的弱拓扑绝缘体在层状小间隙半导体。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallic Ferromagnets, Spin Gapless Semiconductors, and Topological Semimetals Based on Heusler Alloys
综述了Heusler合金在半金属铁磁体、自旋无隙半导体和拓扑半金属状态下的电子结构、电子和磁性的理论和实验研究。这些物质具有不寻常的、对外界影响高度敏感的磁性和电子特性，这与它们中存在的能隙和外来激发有关。在这些状态中的每一个，以及在它们之间的过渡的电子结构和性质的行为和演变的功能，被认为是。有目的地控制这些材料的性能的可能性对于它们的实际应用是有前景的。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana Fermions in Semiconductor Nanowires
研究了多带半导体纳米线与s波超导体的近耦合，计算了其拓扑相图随化学势和磁场的变化关系。非平凡的拓扑状态对应于超导相支持奇数对马约拉纳模式本地化的线的两端，而非拓扑状态对应于超导相没有马约拉纳或偶数对马约拉纳模式。我们的主要发现是，多带占用不仅解除了一维的严格约束，而且还允许在纳米线中具有更高的载流子密度。因此，多带纳米线更适合于稳定拓扑超导相和观察马约拉纳物理。我们提出了一个详细的研究多带半导体纳米线的参数空间，重点是了解固态系统中的Majorana费米子的实现和检测所需的关键实验条件。我们包括各种来源的混乱和表征其对拓扑相的稳定性的影响。最后，我们计算了局域态密度以及微分隧穿电导作为外部参数的函数，并预测了实验签名，将建立在固态系统中的紧急马约拉纳零能模式的存在。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with emergent vortex lattice in twisted semiconductors
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
该研究揭示了扭折半导体中拓扑超导态与分数量子反常霍尔效应的关联，通过涌现磁场诱导的双涡旋晶格实现半整数热霍尔电导。
2026-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing non-Abelian statistics with Majorana fermion interferometry in spin-orbit-coupled semiconductors
具有非阿贝尔统计的量子力学系统的列表最近已经通过包括通用的自旋轨道耦合半导体而扩展，例如，InAs）接近s波超导体。在这个系统中使用马约拉纳费米子干涉术证明任意子统计是走向拓扑量子计算（TQC）的必要的第一步。然而，由于在半导体中可以产生的所有孤立的手性边缘都是电荷中性的，因此不清楚在该系统中是否可以进行电控干涉。在这里，我们表明，当两个孤立的手性马约拉纳边缘被带到紧密接触，所得的界面支持电荷电流，使电控马约拉纳费米子干涉在半导体结构。半导体上的这种干涉测量实验类似于$ν=5/2$分数量子霍尔系统上和3D强拓扑绝缘体表面上的类似干涉测量实验，说明了2D半导体异质结构作为合适的TQC平台的有用性。特别是，我们提出的Majorana干涉仪可能是最直接的方法建立非阿贝尔编织统计的拓扑超导体。
2011-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure factor and topological bound of twisted bilayer semiconductors at fractional fillings
本文利用静态结构因子 S(q) 研究 tMoTe2 在 n=1/3、2/3 填充及不同位移场下的相图，识别 FCI 与 GWC 间的拓扑相变并验证量子权重的普适拓扑界。
2025-03-17 cond-mat.str-el
Topological superconductivity in doped magnetic moiré semiconductors
本文提出在掺杂的过渡金属二硫族化物莫尔异质双层中，利用层间激子诱导的可调 p 波 Feshbach 共振实现拓扑超导，并预言其具有螺旋 Majorana 边缘模式及半整数量子化自旋热霍尔电导等特征。
2023-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Switching of topological phase transition from semiconductor to ideal Weyl states in Cu$_2$SnSe$_3$ family of materials
Guilin University of Technology（桂林理工大学）；Key Laboratory of Low-dimensional Structural Physics and Application, Education Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region（广西低维结构物理与应用重点实验室）
通过化学掺杂实现半导体到理想Weyl半金属的拓扑相变，无需破坏时间反演对称性或修改晶格对称性。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
