Tunable Topology and Berry Curvature Dipole in Transition Metal Dichalcogenide Janus Monolayers
本文通过第一性原理与紧束缚计算研究 WTe₂ 衍生 Janus 单层，揭示其拓扑平庸却具有巨大 Berry 曲率偶极矩，并用低能有质量 Dirac 模型解释其非线性霍尔效应潜力。
2023-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Maxwell waves in continuous media from Berry monopoles
我们提出了一种方法来预测由麦克斯韦方程描述的连续介质之间的拓扑保护的电磁手征模式的存在。这些模式的数目和性质与参数空间中的拓扑荷（Berry单极）有关。与迄今为止提出的方法不同，我们的描述不需要大$\mathbf{k}$的正则化参数，也不需要材料本身是拓扑的。该理论的预测证实了额外的数值模拟的界面的回转介质。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topologically ordered zigzag nanoribbon: $e/2$ fractional edge charge, spin-charge separation, and ground state degeneracy
我们数值计算了具有显示$e/2$分数边缘电荷的中间带隙态的相互作用无序锯齿形石墨纳米带（ZGNR）的态密度（DOS）。计算的Hartree-Fock DOS是线性的临界无序强度的间隙消失。这意味着$I\propto V^2$的$I\mbox{-}V$曲线。因此，$I\mbox{-}V$曲线测量可以产生在相互作用的无序ZGNR中的分数电荷的证据。我们发现，即使是一个弱的无序势作为一个奇异的锯齿形边缘电子态的扰动，产生剧烈的变化，在能谱。自旋-电荷分离和分数电荷在边缘反铁磁性的重构中起着关键作用。我们的结果表明，相互作用无序ZGNR是一个拓扑有序的Mott-Anderson绝缘体。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Optical absorption in interacting and nonlinear Weyl semimetals
最近有人预测，库仑相互作用和Berry曲率之间的相互作用可以产生有趣的光学现象在拓扑非平凡的二维绝缘体。在这里，我们提出了一个理论的光吸收三维，空穴掺杂外尔半金属。我们发现，Berry曲率，库仑相互作用和单粒子能谱中的非线性可以共同使光致谷极化。我们支持和补充我们的数值结果与分析玩具模型计算，揭示拓扑非平凡的马汉激子与非零涡。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dissipative Berry phase effect in quantum tunneling
Berry相效应在许多自然处于耗散环境影响下的中尺度凝聚态和量子化学系统中起着核心作用。为了解决耗散和拓扑非平凡的Berry相位效应之间有趣但被忽视的相互作用，我们提出并微观推导了一个原型量子相干隧穿模型。我们采用瞬子的对称性分析和精确的数值解，始终将非微扰耗散和Berry相位的方法。它揭示了一种新的具有Berry相位效应的耗散量子干涉现象。这种隧穿的相图表现出Kramers简并性、对耗散的非单调依赖性和一般的耗散驱动的量子干涉相变，在此之前，非常规的耗散增强的量子隧穿机制持续存在。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
The evaluation of non-topological components in Berry phase and momentum relaxation time in a gapped 3D topological insulator
三维拓扑绝缘体的零能隙表面态是自旋锁定在动量上的狄拉克费米子。无隙狄拉克费米子表现出与传统材料中预测的不同的电子行为。虽然基于简单线性色散的计算可以解释观察到的实验模式，但通过在哈密顿量中包括高阶$ \overrightarrow{k}$项来获得更精确的匹配。在这项工作中，在存在的时间反演对称性破缺的外部磁场和高阶翘曲项，改变拓扑预定的Berry相位的$ (2n + 1)π$，动量弛豫时间，和磁导率张量的建立。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall
Bulk Anyons as Edge Symmetries: Boundary Phase Diagrams of Topologically Ordered States
我们有效地研究一维系统，出现在一个二维拓扑有序状态的边缘，或在两个拓扑有序状态之间的边界。我们认为，任何子的散装与紧急对称性的边缘，发挥了至关重要的作用，其相图的结构。使用这个对称性原理，在阿贝尔状态的边界处的不同带隙相位之间的跃迁可以根据对称性破坏跃迁或对称性保护拓扑相位之间的跃迁来理解。然而，当块体容纳非阿贝尔任意子时，会出现更奇特的现象。为了证明这些原则，我们探索的边缘的一个单一的和一个双层的复曲面代码的相图，以及在一个单一的和双层的Kitaev自旋液体（KSL）的畴壁。在KSL的情况下，我们发现，在大量的非阿贝尔任意子的存在下，执行Kramers-Wannier自对偶作为一个对称的有效边界理论。这些例子说明了一些令人惊讶的现象，如自发的对偶性打破，两个部门的相变，和解冻的边缘运营商之间的过渡不同的无间隙阶段。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Autocorrelations and Thermal Fragility of Anyonic Loops in Topologically Quantum Ordered Systems
显示拓扑量子序（TQO）的系统，并有一个间隙的激励，硬件容错在有限的温度？我们表明，在表面码模型，显示低d维规范样对称性，如Kitaev的和它的推广，拓扑对称性运营商的期望值消失在任何非零温度，我们创造的热脆性的现象。在这些系统中的非局部拓扑量的自相关时间可能仍然有限，即使在热力学极限。我们提供了明确的表达Kitaev的模型中的自相关函数。如果可以实现远低于间隙的温度，则这些自相关时间（尽管是有限的）可以变大。在大的空间和/或时间距离的相关性的损失背后的物理引擎是在任何有限的温度下的拓扑缺陷的扩散作为一个降维的结果。这就提出了一个重要的问题：我们如何才能最好地量化有限温度下拓扑有序系统中量子信息的保护程度？
2007-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Eigenstate switching of topologically ordered states using non-Hermitian perturbations
本文研究非厄米微扰下 toric code 的拓扑有序基态，发现任意强度局域微扰均可诱导例外点，通过绝热环绕 EP 实现基态间受控切换，为容错量子信息处理提供新策略。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Topologically Ordered Steady States in Open Quantum Systems
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
通过构造两个代表性Liouvillian并精确求解具有拓扑简并的稳态，研究开放系统中由耗散和关联相互作用导致的稳态拓扑序，并发现二维下拓扑简并脆弱而三维下稳定，同时识别出退禁闭规范场和拓扑缺陷慢弛豫等普适特征。
2026-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantized Berry Phase and Surface States under Reflection Symmetry or Space-Time Inversion Symmetry
当反射对称性或时空反演对称性保持不变时，在Brilliouin带中有一个关于对称性的不可收缩的积分环，Berry相位在适当的基中被量子化。拓扑节点线可以被封闭在积分环中，$π$ -Berry相位拓扑地保护节点线.在这项工作中，我们表明，在任何晶体结构的对称性限制的量子化的Berry相位，我们选择使用细胞周期公约，并定义在真实空间中的反射（反转）中心之一的原点。另外，$π$ -Berry相不是导致稳定表面态存在的充分条件.它们的存在关键取决于终止的位置和晶胞中的晶体结构。利用这些新的条件，我们进一步重新检查，如果稳定的表面状态存在于已知的拓扑节线材料源于反射对称性或时空反演对称性。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Theory of classical electrodynamics with topologically quantized singularities as electric charges
提出一种基于拓扑奇点作为电荷的经典电动力学理论，利用Chern定理解释电荷量子化而无需Dirac磁单极子，通过相对论Weyl方程的Berry曲率导出与Maxwell方程等价的电磁场。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall hep-th
Higher order topological superconductors as generators of quantum codes
我们表明，相互作用可以驱动一类高阶拓扑超导体（HOTSC）到对称性丰富的拓扑有序相拓扑量子纠错码的例子。在二维空间中，相互作用的HOTSC实现了各种拓扑有序的表面和颜色编码。在三维空间中，相互作用可以驱动HOTSC保护子系统对称性到最近发现的分形相。我们明确地涉及费米子宇称运营商的HOTSC的无隙激发威尔逊代数的对称性丰富的量子代码。交叉Majorana线阵列为实现分形物质和探测HOTSC与拓扑有序相之间的量子相变提供了实验平台。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simple mechanisms that impede the Berry phase identification from magneto-oscillations
量子磁振荡的相位通常与Berry相位相关联，并被广泛用于支持系统的拓扑非平凡性（Berry相位$2πn+π$）。然而，实验确定的值可能会偏离$2πn+π$任意，因此，应更加小心地分析磁振荡的相位，以区分平凡系统和非平凡系统。在本文中，我们提出了两个简单的机制显着影响实验观察到的值的相位在三维拓扑绝缘体：（i）磁场依赖的化学势，和（ii）可能的非均匀性的系统。这些机制并不局限于拓扑绝缘体，可以扩展到其他拓扑平凡和非平凡系统。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Berry Phase on Nonlinear Response of Two-dimensional Fermions
我们发展了一个具有拓扑非平凡波函数的二维费米子对电场的非线性响应理论，其特征在于Berry相$Φ_n = n π, n = 1,2,...$。特别是，我们发现，由于在奇数$n$，霍尔场诱导的电阻振荡，这是从霍尔场倾斜朗道能级之间的弹性电子跃迁的抑制，是定性地不同于那些在偶数$n$：它们的振幅衰减与电场和它们的极值相移四分之一周期。该理论将石墨烯（$n = 1$）和石墨双层（$n = 2$）的情况与传统的二维电子气（$n = 0$）的情况统一起来，提出了一种探测拓扑二维系统后向散射的新方法。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall
Observation of topologically protected Dirac spin-textures and πBerry's phase in pure Antimony (Sb) and topological insulator BiSb
拓扑有序材料的特征在于罕见的电子量子组织，其回避了传统的基于自发破缺对称性的凝聚态物质分类。奇异的自旋输运现象，如无耗散的量子自旋霍尔效应已被推测源于一种新的拓扑秩序，其识别需要自旋敏感的测量。使用自旋分辨ARPES，我们探测自旋自由度，并证明拓扑量子数是唯一确定的自旋纹理Berry相位成像测量。将此方法应用于纯锑和铋锑合金，我们确定了其新颖的拓扑序和镜像陈数负值的起源。这些结果一起构成了第一次观察到的表面电子集体携带拓扑Berry的相位和明确的镜像Chern手征在纯锑（Sb），这是实现拓扑量子计算通过接口Majorana费米子框架的关键电子特性。本文包含上述先前报道的（Science \textbf{323}，919（2009））结果的详细信息。
2009-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral topologically ordered insulating phases in arrays of interacting integer quantum Hall islands
我们研究了具有均匀填充$ν=2k$（$k$是整数）的库仑阻塞整数量子霍尔岛网络，包括每个填充$ν=1$的$2k$层的情况。仅允许岛之间的自旋电流相互作用（即，没有任何电荷转移），我们得到可解模型，导致一组丰富的绝缘$SU(2)_k$拓扑有序相。$k=1$的情况与Kalmeyer-Laughlin相对偶，$k=2$与Kitaev的手征自旋液体和摩尔-里德态对偶，并且$k=3$包含可用于通用拓扑量子计算的斐波那契任意子。此外，我们还展示了如何在具有$ν=2k$整数量子霍尔态和棋盘图案中的临界自旋链的岛阵列中获得$SU(2)_k$拓扑相位。阵列和棋盘结构凭借其几何形状将电荷模式和附加的“风味”模式隔开。此外，我们发现，微调的系统参数是不需要在棋盘配置和$ν=2$的情况下。我们还讨论了它们的体激发，并表明它们的热霍尔电导是普遍的，反映了中心电荷$c=3k/(k+2)$的手征边缘模式。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Information Trapping by Topologically Protected Edge States: Scrambling and the Butterfly Velocity
本文利用非时序关联函数研究一维拓扑绝缘体和超导体中扰动的传播，发现信息可被拓扑保护边缘态俘获并与体态解耦，波前以蝴蝶速度线性传播。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall
Majorana bands, Berry curvature, and thermal Hall conductivity in the vortex state of a chiral p-wave superconductor
手征p波超导体涡旋核中的Majorana准粒子相互杂化形成涡旋晶格中的能带。我们首先求解一个描述手征p波超导体在磁场中所有准粒子带的完全微观理论，然后利用这个解建立对应于Majorana准粒子的局域Wannier波函数.一个低能量紧束缚理论描述这些涡间跳跃，然后推导出，其拓扑性质-这取决于关键的符号的虚涡间跳跃参数-进行了研究。我们表明，能隙之间的Majorana带可能是拓扑平凡或非平凡的，这取决于陈数的贡献，从Majorana带和那些从背景超导冷凝建设性或破坏性添加。这种拓扑结构直接影响温度依赖的霍尔热导率，我们也计算。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Holographic Entanglement Renormalization of Topological Insulators
利用连续多尺度纠缠重整化方法（cMERA）研究了（2+1）维拓扑带绝缘体的实空间纠缠重整化群流.给定陈氏绝缘体的基态，我们构造并研究了它的cMERA，特别关注体全息几何和Berry曲率如何依赖于基态的拓扑性质.研究发现，在cMERA的不同能量尺度下定义的每个态都携带一个非零的Berry通量，该通量从cMERA的UV层发出，流向IR，因此，一个拓扑非平凡的UV态在RG下流向一个拓扑非平凡的IR态.另一方面，我们发现用拓扑平凡的IR态构造拓扑绝缘体的精确基态存在一个障碍。即，如果我们试图通过采用拓扑平凡的IR态来构造Chern绝缘体的基态的cMERA，则所得到的cMERA不能在所有长度尺度上忠实地再现精确的基态。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Hybrid Higher-Order Skin Topological Modes in the Two-Dimensional Su-Schrieffer-Heeger Model with Nonreciprocal Hoppings
本文在二维非互易跳跃Su-Schrieffer-Heeger模型中实现了边缘态与皮肤效应共存的角落态，通过$\mathbb{Z}_4$ Berry相位和绕数表征了拓扑不变量，并确定了拓扑保护局域态的位置。
2024-05-25 cond-mat.mes-hall
Observation of a transition from a topologically ordered to a spontaneously broken symmetry phase
直到20世纪80年代末，物质的相位都是根据朗道的对称性破缺理论来理解的。随着量子霍尔效应的发现，有必要引入第二类相，即具有拓扑有序性的相。第一类相位内的相变涉及对称性的改变，而拓扑相位之间的相变需要拓扑顺序的改变。然而，在极少数情况下，两类之间可能会发生过渡，其中拓扑顺序的消失伴随着对称性破缺的出现。在这里，我们报告存在这样的过渡在一个二维的电子气主办的GaAs/AlGaAs晶体。当被流体静压调谐时，被认为是原型非阿贝尔拓扑相位的$ν=5/2$分数量子霍尔态让位于量子霍尔相位。值得注意的是，这种非对称相是自发发展的，没有任何外部施加的对称破缺场。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic quadrupole topological phases
物质的拓扑相的特征在于使用贝里相，几何相，与能量-动量能带结构。贝里相的量子化以及相关的波函数极化表现为非常强大的物理观测量，例如量子化霍尔电导率和无序不敏感的光子输运。最近，一类新的拓扑相位，称为高阶拓扑相位，提出了广义的Berry相位和量子化极化之间的基本关系，从偶极子到多极矩。在这里，我们展示了第一个光子实现的量子化四极拓扑相位，使用硅光子学。在这个第二阶拓扑阶段，在一个二维系统中的体四极矩的量子化表现为拓扑鲁棒角态。我们毫不含糊地显示本地化的角状态的存在下，并建立其对某些缺陷的鲁棒性。此外，我们对比这些拓扑状态对拓扑平凡的角落状态，在一个系统中没有散装四极矩，并观察到没有鲁棒性。我们的光子平台可以实现具有高阶拓扑保护的鲁棒片上经典和量子光学器件的开发。
2019-01-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological edge states of massless fermion with non-quantized and zero Berry phases
研究$α$-${T}_3$晶格中无质量Dirac费米子的体-边界对应关系，通过幺正变换揭示零Berry相下边缘态的拓扑起源，发现能带闭合不伴随拓扑相变。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermal relaxation and pump-probe spectroscopy of 2D topologically ordered systems
本研究揭示二维拓扑有序系统中任意子编织相位主导线性与非线性光谱响应，其相关函数呈挤压指数衰减，证明反常快速热弛豫源于非局域相互作用，为量子自旋液体探测提供可测量指纹。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Hall Effect Induced by Topologically Trivial Target Skyrmions
通过非共面磁织构的电子获得一个Berry相，它可以被描述为一个有效的磁场。这种效应被称为拓扑霍尔效应，并已在拓扑自旋织构中观察到。最近的实验实现的动机，在这里，我们研究的霍尔效应在一个非拓扑磁纹理称为目标skyrmion。我们从一个简化的半经典图像，并表明霍尔信号是一个非单调函数的电子能量和目标skyrmion半径。这一观察结果延续到介观环境中的朗道-比蒂克形式主义中的完全量子力学处理。我们的结论挑战了社会上流行的观点，即这种结构中的霍尔效应必然需要非零的Skyrmion数。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall
Strongly enhanced Berry dipole at topological phase transitions in BiTeI
拓扑结构不同的电子状态之间的转变已经在不同类别的材料中被预测，并在一些材料中被观察到。一个主要的目标是识别可测量的属性，直接暴露的拓扑性质，这样的过渡。在这里，我们专注于巨型Rashba材料碘铋碲（BiTeI），它表现出拓扑和平凡的绝缘体之间的三维压力驱动的相变。我们证明，这种过渡，通过中间Weyl半金属状态的收益，是伴随着一个巨大的增强的Berry曲率偶极子，可以探测在运输和光电实验。从第一性原理计算，我们表明，贝里偶极子-沿该材料的极轴的矢量-具有相反的取向，在平凡和拓扑绝缘相和峰值在绝缘体到外尔临界点，在那里的非线性霍尔电导率可以增加超过两个数量级。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Local Berry curvature signatures in dichroic angle-resolved photoelectron spectroscopy
拓扑非平凡的二维材料在下一代光电应用中有着巨大的潜力。然而，测量霍尔或自旋霍尔响应通常是一个挑战，并且实际上限于基态。一种以微分方式追踪拓扑特征的实验技术将提供有用的见解。在这项工作中，我们表明，圆二色角分辨光电子能谱学（ARPES）提供了一个强大的工具，可以解决的拓扑和量子几何性质的动量空间。特别是，我们研究了如何利用其密切的联系，轨道角动量映射出的签名的本地Berry曲率。自旋分辨检测的光电子允许扩展的方法自旋陈绝缘体。我们的预测得到了最先进的\emph{ab initio}模拟，采用时间相关的密度泛函理论，补充模型计算。目前的建议可以扩展到解决拓扑性质的材料在时间分辨的方式平衡。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall
Films of rhombohedral graphite as two-dimensional topological semimetals
从自旋轨道耦合驱动的拓扑绝缘体到石墨烯，许多材料中都存在以Berry曲率为特征的拓扑非平凡态。在多通道导体中，例如单层和双层石墨烯，尽管整个布里渊区的总陈氏数为零，但集中在不同谷中的具有不同符号的贝瑞曲率可以影响可观察材料的传输特性。在这里，我们考虑薄膜的菱形石墨，这似乎保留真正的二维属性高达数十层的厚度和主机的二维电子状态与一个大的Berry曲率，伴随着一个巨大的固有磁矩进行的电子。在每个谷附近的Berry曲率和磁化的大小可以通过静电门控制，导致可调谐的异常霍尔效应和二维朗道能级谱的特殊结构。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall
Demonstration of a quantized microwave quadrupole insulator with topologically protected corner states
晶体中电极化的强度的现代理论将绝缘体的偶极矩与其电子基态的Berry相联系起来[1，2]。这个概念构成了一个突破，不仅解决了如何计算晶体中的偶极矩的长期难题，而且也是绝缘体和超导体中拓扑能带结构理论的核心，包括量子反常霍尔绝缘体[3，4]和量子自旋霍尔绝缘体[5-7]，以及量子化绝热泵浦过程[8-10]。最近的一项理论提议扩展了Berry相框架，以解释更高的电多极矩[11]，揭示了以前未观察到的拓扑相的存在。在这里，我们展示了这个预测类的第一个成员-一个量子化的四极拓扑绝缘体-实验产生的GHz频率可重构微波电路。我们确认的非平凡的拓扑相位，通过光谱测量，以及与角状态，表现为结果的散装拓扑结构的识别。我们还测试了一个关键的预测，这些角落的状态受到保护的拓扑结构的散装，而不是由于表面文物，通过变形之间的拓扑和平凡的制度的边缘。我们的研究结果提供了一个独特的形式的鲁棒性，这是以前从未观察到的确凿证据。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac zeros in an orbital selective Mott phase: Green's function Berry curvature and flux quantization
本文在轨道选择性莫特相中证明对称性保护的格林函数零点交叉具有量子化贝里磁通，提出狄拉克零点概念，为诊断强关联金属体系中的隐藏拓扑提供了新途径。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Identifying non-Abelian topological ordered state and transition by momentum polarization
利用动量极化方法研究了Gutzwiller投影波函数描述的非阿贝尔拓扑有序态的准粒子拓扑自旋和边态手征中心荷.我们的结果验证了由两个部分子在Chern数为2的能带中的Gutzwiller投影得到的分数Chern绝缘体态是由与费米子耦合的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论描述的，而不是纯粹的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论.此外，通过在一个Chern数2带和两个Chern数1带之间引入绝热形变，我们证明了Gutzwiller投影态的拓扑序并不总是与拓扑场论的期望一致.即使部分子平均场态发生了几何形变，Gutzwiller投影也可以在阿贝尔和非阿贝尔拓扑有序态之间引入拓扑相变。我们的方法适用于更一般的Gutzwiller投影波函数描述的拓扑有序状态。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of unconventional spin polarization induced spin orbit torque in L1$_2$-ordered antiferromagnetic Mn$_3$Pt thin films
非共线反铁磁体由于具有非平凡的自旋拓扑结构而表现出更丰富的磁输运性质，这使得我们能够利用手性更自由地操纵电荷-自旋转换。在这项工作中，我们探讨了非常规的自旋轨道扭矩的L1 $_2$有序锰$_3$铂与三角形自旋结构。我们观察到（001）取向的L1 $_2$ Mn $_3$ Pt沿$\mathbf{x}$方向的非常规自旋轨道矩，并发现它具有相对于晶向的独特符号反转行为。L1 $_2$ -有序Mn $_3$ Pt的这种非常规自旋轨道扭矩的产生可以解释为源于磁自旋霍尔效应。这一结果有助于阐明非共线反铁磁体的自旋拓扑非平凡结构与电荷自旋转换之间的关系。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal finite size scaling around tricriticality between topologically ordered, SPT, and trivial phases
研究了耦合时间反演对称性（TRS）Majorana破缺链中的量子三临界点。三临界性分离了系统的拓扑有序、对称保护拓扑（SPT）和平凡相。在这里，我们表明，打破TRS体现在出现一个新的无量纲尺度，$g = α(ξ) B \sqrt{N}$，其中$N$是系统的大小，$B$是一个通用的TRS打破字段，和$α(ξ)$，与$α(0)\equiv 1$，是一个依赖于模型的函数的本地化长度，$ξ$，边界马约拉纳零模式在三临界。这个尺度决定了三临界附近有限尺寸修正的尺度，这被证明是{ \it通用}的，并且独立于TRS破裂的性质。我们表明，单变量标度函数，$f(w)$，$w\propto m N$，其中$m$是激发间隙，它定义了有限大小的修正周围的拓扑相变在$B=0$系统的基态能量，成为双标度，$f=f(w,g)$，在有限的$B$。我们突破了三种不同的方法，用完全不同的晶格细节实现了TRS，发现了$f(w,g)$相同的普适行为。在临界状态下，$m=0$，函数$f(0,g)$是非单调的，并且仅在极限$g=0$和$g\rightarrow \infty$中再现伊辛共形场论标度。所获得的结果设置了$N \gg 1/(αB)^2$的规模的系统，以达到热力学极限的存在下的TRS打破。我们导出了描述三临界性的有效低能理论，并解析地找到了有限尺度尺度函数的渐近行为。我们的结果表明，三临界周围的边界熵也是$g$在$…
2019-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-textures, Berry's phase and Quasiparticle Interference in Bi2Te3: A Topological Insulator with Warped Surface States
理想的“氢原子”拓扑绝缘体表面上的电子的能量-动量关系形成一个圆锥-狄拉克圆锥，当它被扭曲和扭曲时（不再由狄拉克方程描述），可以导致不寻常的现象，例如缺陷周围的电子干扰增强（在STM中观察到）和失去拓扑保护的磁有序对称破缺表面。详细的自旋纹理和六角翘曲映射Bi 2 Te 3在这种情况下，作为一个观点L.傅，物理评论快报。\textbf{103}，266801（2009）。
2009-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological aspect of graphene physics
本文综述了石墨烯的拓扑结构，重点讨论了无质量狄拉克费米子在有/无磁场作用下的拓扑结构。石墨烯的双狄拉克锥在拓扑上受到手征对称性的保护。石墨烯的量子霍尔效应是通过填充朗道能级的多体态的Berry连接来描述的，其自然具有非阿贝尔规范结构。将拓扑非平凡态作为体-边对应的一般原理应用于有/无磁场的石墨烯，解释了石墨烯的一些特征边界现象。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Topological Magnetoelastic Excitations in Non-Collinear Antiferromagnets
研究了非共线反铁磁体磁弹性激发的拓扑性质。作为一个玩具模型，我们考虑了具有$120^\circ$ Nèel阶的三角形反铁磁体中的磁振子-声子耦合。我们发现，在面外磁场存在下，由磁振子和声子杂化而产生的磁振子-极化子带可以携带陈数，即使单个磁振子和声子带在拓扑上是平凡的.在磁振子带和声子带的反交叉区中引入了较大的Berry曲率，使声子带的Hall热导率重新正规化。为了计算磁振子极化子的Berry曲率和Chern数，通过将问题映射到玻色子Bogoliubov-de-Gennes（BdG）哈密顿量的对角化问题，给出了一个在不对角化声子哈密顿量的情况下对角化磁弹性哈密顿量的简单算法.这是必要的，因为如果我们从声子扇区已经对角化的磁弹性哈密顿量计算Berry曲率，则不能正确地捕获声子对Berry曲率的贡献。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Topologically non-trivial valley states in bilayer graphene quantum point contacts
我们提出了测量的量子电导在静电诱导量子点接触的双层石墨烯。垂直磁场的应用导致了一个复杂的模式，解除和恢复简并与增加的领域：在零磁场的量子化的一维子带的简并是四，因为一个双重的自旋和一个双重的谷简并。通过接通磁场，谷简并被提升。在磁场中，不同谷的Berry曲率态线性分裂.在量子霍尔制度四重简并电导平台重新出现。在绝热过渡到量子霍尔制度期间，从一个谷的能级相对于另一个谷在量子数上移动两个，形成可以通过数值计算再现的交织图案。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall
Topolectrical-circuit octupole insulator with topologically protected corner states
最近的理论研究已经扩展了Berry相位框架来解释更高的电多极矩，四极和八极拓扑相位已经被提出。虽然二维量子化的四极绝缘体已经在实验中得到证实，八极拓扑相位以前没有在实验中观察到。本文报道了在电路系统中实现八极拓扑绝缘体的经典模拟的实验。实验上构造了实现这种拓扑相位的三维拓扑电路。我们观察到八极拓扑状态保护的拓扑结构的散装，这是本地化的角落。我们的研究结果提供了确凿的证据，对无序和变形的鲁棒性的形式，这是八极拓扑绝缘体的特点。我们的研究开辟了一条新的途径，在三维空间中的高阶拓扑现象，并铺平了道路，采用拓扑电路来研究复杂的拓扑现象。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Berry Phase and Topology in Ultrastrongly Coupled Quantum Light-Matter Systems
本文提出一个理论框架，用于分析二维材料超强耦合到腔电磁场的量子几何与拓扑，并在深度强耦合区域发现向拓扑平凡相的再入转变，通过幺正映射与 Haldane 模型建立联系。
2023-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Berry phase engineering at oxide interfaces
凝聚态中的几何相位在拓扑输运现象中起着核心作用，如量子、自旋和反常霍尔效应（AHE）。与量子霍尔效应（其特征在于拓扑不变量和抗微扰性）相反，AHE依赖于费米能级处占据带的Berry曲率，因此对能带结构的细微变化高度敏感。过渡金属氧化物异质结构提供了一个独特的操作平台，在原子级尖锐的界面上，涌现电动力学的工程成为可能。我们证明了Berry曲率及其相应的矢量势可以通过相关巡游铁磁体SrRuO $_3$（SRO）的界面工程来操纵。AHE的测量揭示了两个界面可调自旋极化传导通道的存在。利用理论计算，我们表明，在SRO接口的AHE的可调谐性来自两个拓扑非平凡带之间的竞争。我们的研究结果表明，在氧化物界面的重建可以用来控制纳米尺度上的新兴电动力学，开辟新的路线自旋电子学和拓扑电子学。
2018-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Imaging of Topologically Unpaired Spin-Polarized Dirac Fermions
相对论性粒子的运动通过狄拉克方程与其自旋联系起来。值得注意的是，二维材料中的电子可以模仿这种狄拉克粒子，但必须总是成对出现相反的自旋手征。利用手性边界电子包裹的三维晶体调谐自旋轨道耦合的拓扑思想，我们表明，难以捉摸的不成对狄拉克费米子存在于一个拓扑绝缘体的母矩阵，纯锑的表面。使用扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱，我们图像这些粒子之间的相干量子干涉，映射其螺旋自旋纹理，并最终观察到一个单一的狄拉克费米子的过渡区分通过贝里相位干涉的背散射抑制。这些独特的自旋极化载流子的强大动力学设想了未来在自旋电子学和拓扑量子计算中的应用。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Elastic higher-order topological insulator with topologically protected corner states
拓扑无隙边缘态的特征在于体能带的拓扑不变量和Berry相位，提供了惊人的技术来鲁棒地控制电子、光子和声子的无反射传播。最近，一个新的家庭的拓扑相，支配的体积极化，已被观察到，导致发现的高阶拓扑绝缘体（HOTI）。到目前为止，HOTI只在离散的力学和电磁系统以及具有量子化四极极化的电路中得到了证明。在这里，我们实现了一个二维（2D）连续弹性系统的能带可以很好地描述的高阶拓扑状态。我们在实验中观察到了带隙的一维边缘态、带隙的零维角态和拓扑保护的零维角态。与平凡的角落模式相比，拓扑的，免疫缺陷，是强大的本地化在钝角，但不是锐角的角落。拓扑形状相关的角点状态为设计拓扑保护但可重构的0维局部本征模开辟了一条新的途径，并为弹性能在2维体模、1维边模和0维角点模之间的拓扑变换提供了一个良好的平台.
2018-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Rashba-induced spin electromagnetic fields in a strong sd coupling regime
基于Keldysh Green函数方法，研究了铁磁金属中Rashba自旋轨道相互作用（Rashba诱导自旋Berry相）驱动的自旋电磁场.考虑到没有自旋弛豫的强sd耦合极限（绝热极限），通过计算输运性质确定了自旋电场和磁场。自旋电磁场可以用拉什巴诱导的有效矢势来表示，因此它们满足麦克斯韦方程。与传统的自旋Berry相相反，Rashba诱导的相位在磁化曲线的梯度中是线性的，因此即使对于缓慢变化的结构也可以非常大。研究表明，在存在磁化结构的磁性薄膜中，Rashba诱导的自旋Berry相对自旋施加了洛伦兹力，导致了巨自旋霍尔效应. Rashba诱导的自旋磁场将有助于区分拓扑等效的磁结构。
2013-08-01 cond-mat.mes-hall
Exciton Berryology
Imperial College London（帝国理工学院）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本文提出一种基于 Berry 相位的激子极化理论，通过定义投影位置算子和离散 Wilson 环公式，揭示了在晶格对称性下激子 Berry 相位的量化特性，并扩展了移位激子的概念。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic electro-optic effects in topological chiral crystals
本研究针对SG198拓扑手性晶体，通过紧束缚模型与第一性原理计算，发现该类材料存在非零贝里曲率偶极子，且BeAu中可在实验条件下观测到磁致电光效应。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Magnon-Phonon Hybrid Excitations in Two-Dimensional Ferromagnets with Tunable Chern Numbers
本文从理论上研究了二维铁磁体中的磁振子-声子混合激发。混合激发，这是被称为磁振子极化子的散装带，分析表明是拓扑非平凡的，拥有有限的陈数。我们还证明了磁振子极化子带的陈数和带交叉线的数目可以通过外加磁场来控制。对于实验，我们建议使用热霍尔电导率作为探针的磁振子极化子的有限Berry曲率。我们的研究结果表明，一个简单的铁磁体上的正方形晶格支持拓扑非平凡的磁振子极化子，推广拓扑激发在传统的磁系统。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Berry Curvature-Enhanced Anomalous Photo-Nernst Effect in Magnetic Weyl Semimetal
本文在磁性外尔半金属 Co3Sn2S2 中观测到零磁场下由光激发驱动的反常光能斯特效应，并发现中红外区域贝里曲率拓扑贡献导致的反常能斯特系数增强。
2025-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controllable thickness inhomogeneity and Berry-curvature-engineering of anomalous Hall effect in SrRuO3 ultrathin films
在电子-电子关联和自旋-轨道耦合的量子物质中，由竞争基态引起的空间不均匀性对于确定和理解拓扑性质是必不可少的。一个突出的例子是在SrRuO 3薄膜中观察到的霍尔异常，这被解释为磁skyrmion诱导的拓扑霍尔效应（THE）或非均匀异常霍尔效应（AHE）。为了澄清这一模糊性，我们系统地研究了AHE的SrRuO 3薄膜的膜厚（tSRO）的可控不均匀性。通过利用SrRuO 3薄膜的阶梯流动生长，我们诱导微观有序条纹与一个单位晶胞的差异，在tSRO。由此产生的动量空间Berry曲率的空间分布使得能够实现双通道AHE，其示出类似于THE的驼峰状异常，并且可以通过tSRO的子单位单元控制来连续地工程化。在这些不均匀的SRO薄膜中，我们在显微镜下发现了两步磁开关和条状铁磁畴。这些特征是区分双通道AHE和Skyrmion诱导的THE的指纹。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topology in the space-time scaling limit of quantum dynamics
本研究探究量子猝灭动力学时空标度极限下的拓扑效应，提出基于动力学缠绕数的拓扑表征，发现贝里相的阶梯行为可揭示局域不可见磁通量，并给出有限系统的实验观测方案。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
