Topological insulators with arbitrarily tunable entanglement
我们阐明了陈省身和拓扑绝缘体如何满足面积定律的纠缠熵。通过明确的建设一个家庭的晶格哈密顿，我们能够证明，面积法的贡献可以调整到一个任意小的值，但拓扑保护消失。我们证明了这一点，通过引入新的方法来绑定纠缠熵的相关性使用微扰界，从量子信息理论的想法绘制直觉。这种严格的方法得到了对纠缠边缘状态的直观理解的补充。这些发现带来了许多重要的结果：面积定律没有普适的分量，不管分量有多小，纠缠标度不能被用来作为拓扑绝缘体的可靠诊断。这适用于唯一确定纠缠谱的所有Renyi熵，因此纠缠谱也是非普适的。任意弱纠缠的拓扑绝缘体的存在进一步开辟了设计相关拓扑相的可能性，其中纠缠熵很小，从而在数值上易于处理，特别是在张量网络方法中。
2014-05-15 cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of metal-insulator and topological phase transitions in the entanglement of one-dimensional disordered fermions
我们研究了一维无序费米子，它们要么经历金属-绝缘体跃迁，要么经历拓扑相变成为平凡的安德森绝缘体。我们专注于使用纠缠来阐明费米子的空间，动量和内部自由度是如何受到这种情况下的无序的影响。我们开发的纠缠工具，揭示了存在的金属状态的存在下的混乱，并进一步显示出明确的签名，即使在存在相互作用的相应的本地化过渡。在内部自由度与电子运动相耦合的系统中，拓扑相位会发展。我们将一个拓扑绝缘体模型置于不同类型的无序状态下，并讨论了即使在强无序状态下，系统的拓扑结构如何通过纠缠被捕获。
2014-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
From Edge State Physics to Entanglement Spectrum: Studying Interactions and Impurities in Two-Dimensional Topological Insulators
提出利用边缘态与纠缠谱对应关系，将二维拓扑绝缘体分解为一维通道以纳入费米子相互作用，并应用于Kane-Mele模型研究杂质效应。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-adiabatic dynamics of the entanglement entropy in a symmetry-breaking Haldane insulator
本文研究了一种典型的非绝热拓扑相--具有断键中心反转的Halcohol绝缘体相的非绝热动力学。通过不断地破坏中间的链，我们发现，在深Half绝缘体制度的粒子数分配的左或右系统的变化，在一个临界点关闭的间隙。绝热演化失败，在这个临界点，我们展示了如何预测的动态纠缠熵在这一点附近使用一个两级模型。这些结果表明，人们可以找到一个临界状态，其中的纠缠测量是相对强大的扰动，打破了Haldron绝缘体中的保护对称性。这与通常认为的没有对称性保护的拓扑相是脆弱的相反。
2021-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Establishing non-Abelian topological order in Gutzwiller projected Chern insulators via Entanglement Entropy and Modular S-matrix
我们使用纠缠熵签名建立非阿贝尔拓扑秩序的投影陈-绝缘体波函数。最简单的例子是通过Gutzwiller投影一个陈数C=2的填充带得到的，其波函数也可以看作是带绝缘体的斯莱特行列式的平方。我们证明了这个波函数被耦合到费米子的$SU(2)_2$ Chern Simons理论捕获。这是建立最有说服力的计算模块S-矩阵的候选基态波函数，最近的纠缠熵为基础的方法。这直接证明了这种状态下马约拉纳费米子准粒子的特殊非阿贝尔辫统计。通过对$SU(2)_3$（Read-Rezayi型态）和$SU(3)_2$波函数的研究，我们也为场论的推广提供了微观证据，证明了陈氏数C的N次方的Slater行列式实现了耦合到费米子的$SU(N)_C$陈氏Simons理论的拓扑序.我们提出的陈省身绝缘体波函数的一个优点是相对容易的物理性质，如纠缠熵和模块化的S-矩阵，可以使用Monte Carlo技术进行数值计算。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Topological Crystalline Bose Insulator in Two Dimensions via Entanglement Spectrum
拓扑绝缘体的强相关类似物已经在具有纯原位对称性的系统中进行了探索，例如时间反演或电荷守恒。在这里，我们使用最近开发的张量网络工具来研究相互作用玻色子的量子态，它在体积上是无特征的，但区别于原子绝缘体，因为它表现出纠缠，这是由其空间对称性保护。这些属性被编码在一个模型多体波函数，描述了一个完全对称的绝缘体上的玻色子蜂窝晶格在每个网站的一半填充。虽然由此产生的整数单位单元填充允许状态绕过在分数填充时触发分数化的“不去”定理，但它仍然具有受对称性保护的非平凡纠缠。我们证明了这一点，通过计算的边界纠缠谱，找到一个无间隙的纠缠边缘所描述的共形场论以及简并保护的非平凡的行动相结合的电荷守恒和空间对称性的边缘。在这里，空间群对称性的紧束缚表示在允许某些纠缠切割方面起着特殊的作用，这些纠缠切割在相同对称性的其他晶格上是不允许的，这表明晶格表示可以作为保护相互作用拓扑相位的额外对称成分。我们的结果扩展到相关的绝缘状态的电子，短程纠缠和没有带绝缘体类似。
2015-07-10 cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-Resolved Entanglement of $C_2$-symmetric Topological Insulators
对于任意维数的多体系统，我们考虑了非相互作用哈密顿量的费米子基态在$C_2$循环群下的不变性。占据的对称和反对称单粒子态的数目之间的绝对差$Δ$是绝热不变量。我们证明了下界的配置和数量熵的基础上这个不变量。在带状绝缘体中，拓扑不变量$Δ$和熵边界可以直接从布里渊区的高对称点确定。
2022-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantized Response and Topology of Insulators with Inversion Symmetry
我们研究三维绝缘体反演对称性，在其他点群对称性，如时间反演，一般缺席。它们的能带拓扑被发现是由占据态在时间反转不变动量（TRIM宇称）的宇称，并由三个陈数分类。任何绝缘体的TRIM奇偶校验必须满足一个约束：它们的乘积必须是+1。TRIM奇偶校验也约束陈数模2。当陈氏数为零时，定义由“theta”参数化的磁电响应，并将其量化为theta= 0，2pi。它的值完全由TRIM奇偶决定。这些结果对寻找大θ的磁性拓扑绝缘体有一定的参考价值。对一般尺寸的反转对称绝缘子也作了分类。利用基态波函数的纠缠谱对我们的结果进行了几何推导。
2010-12-04 cond-mat.str-el
Topology of Bands in Solids : From Insulators to Dirac Matter
布洛赫理论描述了晶体中的电子态，其能量分布为布里渊区上的能带。因此，对应于（几个）孤立能带的电子态构成矢量束。这些矢量束的拓扑性质提供了相应电子相的新特征。我们回顾这些属性的情况下（拓扑）绝缘体和半金属。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical self-stabilization of the Mott insulator: Time evolution of the density and entanglement entropy of out-of-equilibrium cold fermion gases
通过计算超冷费米子原子气体从光阱中释放时的时空分辨密度和熵分布，数值研究了非平衡莫特绝缘体的时间演化.对于绝热，温和和突然关闭的捕获电位，的莫特绝缘体的平衡动力学被发现是深刻的带绝缘体和金属相的不同，显示出自诱导的稳定性，是强大的密度，系统的大小和相互作用强度的范围内。纠缠熵和相变之间的联系，已知的平衡的情况下，被发现扩展到平衡制度。最后分析了系统的长期行为与热化极限之间的关系。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Beyond Band Insulators: Topology of Semi-metals and Interacting Phases
拓扑绝缘体和超导体的理论主要集中在非相互作用和带隙系统。这篇综述文章讨论了无间隙或相互作用的拓扑相。我们讨论了最近的进展，确定无隙系统与稳定的拓扑性质（如新的表面状态），使用外尔半金属为例。然后，我们回顾了最近的进展，在描述相互作用的间隙系统的拓扑相位。我们解释了如何新类型的边缘状态可以稳定的相互作用和对称性，即使大部分只有传统的激发和没有拓扑秩序的分数量子霍尔态。
2013-01-02 cond-mat.str-el
Entanglement entropy across the superfluid-insulator transition : a signature of bosonic criticality
研究了格点上强关联玻色子的玻色-哈伯德模型的纠缠熵和纠缠谱。使用受控近似-从玻色子方法-使我们能够以最小的成本研究模型的所有状态（最重要的是，跨越其超流/莫特绝缘体过渡）的纠缠。我们发现，面积律缩放的纠缠-验证在所有阶段-表现出尖锐的奇异性的过渡。当过渡在固定的整数填充处交叉时，奇异性大大增强，这是由于包含额外的无间隙模式的更丰富的纠缠谱，该模式从全局激发谱的振幅（希格斯）模式下降-而该模式在具有可变填充的通用（无间隙-不相称）过渡处保持间隙。因此，纠缠特性包含了玻色-哈伯德模型所表现出的两种不同形式的玻色子临界性的独特特征。
2016-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topology and Magnetism in the Kondo Insulator Phase Diagram
拓扑近藤绝缘体是三维晶体中物质相互作用的拓扑相的一个罕见例子-使它们成为理论研究的一个有趣但也很难的案例。在这里，我们的目标是通过解决拓扑近藤绝缘体的范例双带模型，使用完全自旋旋转不变的从玻色子治疗，以推进他们的理论理解。在平均场近似下，我们绘制了磁相图，并通过它们的拓扑性质来表征反铁磁相和顺磁相。除其他外，我们确定了一个反铁磁绝缘体，显示，合适的晶体终端，拓扑保护铰链模式。此外，高斯波动的从玻色子场周围的平均场值，包括为了建立稳定的平均场的解决方案，通过计算的完整的动态磁化率。
2019-11-25 cond-mat.str-el
Photo-induced Entanglement in a Magnonic Floquet Topological Insulator
在高频圆偏振光照射下，蜂窝晶格上海森堡自旋系统的频闪动力学产生了次近邻（NNN）Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）型项\cite{owerre}，使其成为磁振Floquet拓扑绝缘体.我们研究了这种系统的纠缠产生及其演化-特别是辐照铁磁XXZ自旋$\frac{1}{2}$模型在蜂窝晶格中的系统参数的光学调谐。在高频极限下，我们计算了最低准能态纠缠，并观察了纠缠跃迁的发生.对于易轴的情况下，未照射的系统形成一个产品状态，但纠缠增长之间的NNN自旋对超过一些截止DM强度。简单地说，在简单平面的情况下，NN和NNN自旋仍然纠缠在未照射的极限。然后，它经历了一个纠缠过渡，导致减少（增加）的NN（NNN）并发下降到零（一些更高的值）在某些临界有限DM相互作用强度。对于高频率的辐射和适当选择的各向异性参数，我们可以改变场强见证突然死亡和复活的纠缠在Floquet系统。精确对角化和修改的Lanczos技术被用来获得的结果高达24位晶格。我们还计算了热纠缠，并得到估计的阈值温度低于非零并发可以预期在系统中。
2018-10-12 cond-mat.str-el
A theory of Topological Kondo Insulators
我们研究了近藤绝缘体的属性如何改变时，考虑到潜在的晶体场多重态的对称性。我们采用安德森晶格模型，并考虑其低能物理。我们发现，在一个大类的晶体场配置，近藤绝缘体可以开发一个拓扑非平凡的基态。这种拓扑近藤绝缘体通过非物理大的自旋轨道耦合与非相互作用绝缘体电连接，因此可以被视为相互作用驱动的拓扑绝缘体。通过计算近藤绝缘体安德森晶格模型的纠缠谱，分析了该模型的纠缠熵。纠缠谱的计算结果与表面态的计算结果是一致的。最后，我们讨论了一般近藤绝缘体的最大局部化Wannier波函数的构造。
2011-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Deep learning for disordered topological insulators through entanglement spectrum
晶体系统的拓扑不变量的计算在倒易空间中很好地理解，允许对宽范围的材料进行拓扑分类。在这项工作中，我们提出了一种新的技术的基础上的纠缠谱，它可以用来识别隐藏的拓扑结构的系统没有平移不变性。通过训练一个神经网络来区分平凡相和拓扑相，使用从晶体或弱无序相获得的纠缠谱，我们可以预测一般无序系统的拓扑相图。这种方法对于无间隙系统变得特别有用，同时与用于有间隙情况的通常使用的威尔逊圈技术相比提供了计算加速。我们的方法说明在二维模型的基础上的威尔逊-狄拉克晶格哈密顿。
2022-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spectral and Entanglement Properties of the Bosonic Haldane Insulator
本文讨论了扩展的玻色-哈伯德模型描述的一维相互作用系统中非平凡拓扑相的存在性。执行大规模的密度矩阵重整化群计算，我们表明，最近邻排斥的存在下丰富的基态相图的范式玻色-哈伯德模型通过稳定一个新的间隙绝缘状态，所谓的Haldom绝缘体，其中，嵌入到超流，莫特绝缘体，和密度波相位，是由晶格反转对称性的保护。通过冯诺伊曼熵从中心荷确定不同绝缘相之间的量子相变。的Halfton相位揭示了一个特征的纠缠谱的四重简并。最后，我们证明了动态电荷结构因子的强度最大值，可通过布拉格光谱，具有已知的自旋1海森堡链的带隙色散。
2014-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
How spin-orbital entanglement depends on the spin-orbit coupling in a Mott insulator
自旋和轨道自由度之间的纠缠概念在理解包括轨道有序材料和自旋液体在内的广泛一类材料中的各种相和奇异基态中起着至关重要的作用。我们研究了莫特绝缘体中的自旋轨道纠缠是如何依赖于相对论原点的自旋轨道耦合的。为此，我们数值对角化的1D自旋轨道模型与“Kugel-Khomskii”交换相互作用的自旋和轨道在不同的网站补充现场自旋轨道耦合。在小自旋轨道耦合w.r.t.自旋-轨道交换，基态在很大程度上类似于在自旋-轨道耦合消失的极限下获得的基态。另一方面，对于大的自旋-轨道耦合的基态可以，取决于模型参数，仍然显示出可忽略的自旋-轨道纠缠，或者可以演变成具有完全不同的性质的高度自旋-轨道纠缠相，其由有效的XXZ模型描述。结果表明：（1）在5d过渡金属氧化物中，如铱酸盐中，自旋轨道纠缠可能是由大的在位自旋轨道耦合引起的;（ii）对于具有Ising型弱自旋-轨道耦合的莫特绝缘体，例如碱金属超氧化物，自旋-轨道耦合对基态的影响，在微扰理论的一阶中，忽略
2020-02-28 cond-mat.str-el
Exciton band topology in spontaneous quantum anomalous Hall insulators: applications to twisted bilayer graphene
我们揭示了量子反常霍尔（QAH）绝缘体的中性粒子-空穴对激发的拓扑特征，这些绝缘体的导带和价带近似平坦，具有相等和相反的非零陈数。使用一个完全可解的模型，我们表明，潜在的能带拓扑结构的影响的质量中心和相对运动的粒子-空穴束缚态。这导致拓扑激子带的形成，其特征是强大的色散和Berry曲率的不均匀性。我们将这些想法应用到最近报道的对称性破缺自发QAH绝缘体在衬底对齐魔角扭曲双层石墨烯。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton topology and condensation in a model quantum spin Hall insulator
本文采用自洽平均场方法研究了量子自旋霍尔绝缘体的Bernevig，Hughes和Zhang模型中局域电子-电子排斥对单粒子和双粒子性质的影响.我们发现，相互作用促进了一个新的绝缘和磁电相，打破自发反转和时间反转对称性，但不是他们的产品的拓扑和非拓扑绝缘体之间的入侵。从拓扑和非拓扑两方面接近该阶段的信号是两个激子分支的软化，即，其结合能达到间隙值，在大多数情况下，具有有限的和相反的陈数，从而允许该相被视为拓扑激子的凝聚物。我们还讨论了这些激子，特别是它们的表面对应物，可能会影响物理观测。
2020-07-10 cond-mat.str-el
Topology-insensitive axion mass in magnetic topological insulators
研究了有限温度下含磁性杂质的三维拓扑绝缘体中的轴子。我们发现了稳定的反铁磁基态和铁磁亚稳态。在两种磁态下，轴子的质量都达到eV量级，在磁态的相界附近趋近于零。该结果适用于正常相和拓扑绝缘体相，即，轴子质量对拓扑状态不敏感，它将直接影响粒子轴子暗物质在未来实验中的目标质量范围。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Refined Characterization of Lattice Chern Insulators by Bulk Entanglement Spectrum
我们广泛地研究了各种晶格Chern绝缘体的体纠缠谱（BES）的带交叉模式。我们发现，当系统处于非零陈数的拓扑相位时，只有具有对偶对称性的分区才能在BES中具有稳定的对称线或对称点。通过变形哈密顿量来提升偶然对称性，可以看到只有节点是鲁棒的。因此，它们应该具有BES的某些拓扑特征。通过对能带交叉模式的详细研究，我们得出结论：BES的拓扑特征继承了底层Chern绝缘体的拓扑序，前者可以具有更精细的拓扑结构。然后，我们提出的猜想，在北京谱仪在适当选择的约化布里渊区的涡度之和等于下陈绝缘体的陈数。这种关系超出了拓扑绝缘体/超导体的通常分类方案。
2016-11-20 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Topology of Entanglement in Multipartite States with Translational Invariance
讨论了具有平移不变性的多体纠缠态的拓扑结构。发现了两个全局特征，通过它们可以区分不同的状态。它们是循环单位和量化几何相位。此外，拓扑结构由分数自旋表示。最后，提出了一个在自旋链系统中制备这类态的方案，其中能级的简并性表征了具有平移不变性的态的鲁棒性。
2013-06-17 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement from particle number fluctuations in a second-order topological insulator
Tampere University（坦佩雷大学）
研究将粒子数涨落方法扩展至二维二阶拓扑绝缘体，通过四分体构造分离拓扑贡献，实现了其纠缠拓扑相变的实验可检测路径。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement and particle fluctuations of one-dimensional chiral topological insulators
本文研究了具有绕数$\mathcal{I}$的一维手性拓扑绝缘体的纠缠与粒子涨落的拓扑保护，通过将指标定理直接应用于微观模型，证明了单粒子纠缠谱受保护的本征值个数及粒子数涨落和纠缠熵的下界。
2023-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Chern dartboard insulator: sub-Brillouin zone topology and skyrmion multipoles
本文提出约化陈数与陈镖靶绝缘体，在亚布里渊区实现量子化拓扑而体态平凡，揭示斯格明子赝自旋纹理及莫比乌斯费米子等奇异边缘态，并指出可在光子晶体中实现。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detection of Topology via Entanglement Oscillations
我们介绍了一个表征的拓扑秩序的基础上的散装振荡的纠缠熵和“纠缠间隙”的定义，表明它是普遍适用于纯和无序的量子系统。使用精确对角化和强无序重整化群方法，我们证明，这种方法给出的结果与使用传统的拓扑不变量，特别是在拓扑秩序是已知的非对角键无序的存在下持续的情况下。纠缠间隙，然后用来分析类的量子系统交替键型，使我们能够构建其拓扑相图。这些相图的有效性进行了验证，在限制的情况下，占主导地位的债券类型，其中的解决方案是已知的。
2020-04-22 cond-mat.str-el
Mott transition and magnetism in a fragile topological insulator
利用动力学平均场论研究了电子关联对脆性拓扑的影响。脆弱的拓扑绝缘体（FTI）阻碍了指数局部化Wannier函数的形成，但可以通过添加某些微不足道的自由度来使它们变得微不足道。出于同样的原因，FTIs不主机的边缘状态之间的散装带在圆柱形边界条件下的安全保护流，但预计有一个脆弱的带和其他带在某些扭曲的边界条件下的频谱流。我们在这里分析常见的强相关性，如莫特绝缘体过渡和磁性，在一个已知的模型托管脆弱的拓扑结构的影响。我们表明，在这种情况下，脆弱的拓扑结构，随着扭曲的边界状态，是稳定的相互作用低于临界相互作用强度。超过这个相互作用强度，过渡到莫特绝缘相发生，扭曲的边界状态消失。此外，通过施加均匀磁场，脆弱的拓扑结构被破坏。然而，我们表明磁场可以诱导拓扑相变，将脆弱的拓扑绝缘体转化为陈氏绝缘体。最后，我们研究了脆性拓扑模型的铁磁解。
2021-04-23 cond-mat.str-el
Laser-controlled real- and reciprocal-space topology in multiferroic insulators
其中可以控制其在实空间中的磁序的拓扑或其在倒易空间中的磁激励的拓扑的磁性材料作为用于替代数据存储和计算架构的平台而备受追捧。在这里，我们表明，多铁性绝缘体，由于其磁电耦合，提供了一个自然和有利的方式来解决这两个不同的拓扑结构，使用激光场。我们表明，通过从高频激光和耗散的能量注入之间的微妙平衡，单skyrmions -原型拓扑磁纹理-可以设置成运动的速度和传播方向，可以调谐的激光场的振幅和偏振，分别。此外，我们发现了一个超快Floquet磁振子拓扑相变在激光驱动的skyrmion晶体，我们提出了一个新的诊断工具来揭示它使用的磁振子热霍尔电导率。
2021-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scale-Invariant Continuous Entanglement Renormalization of a Chern Insulator
多尺度纠缠重正化模型（MERA）假设存在量子线路，可以将实空间中不同尺度的纠缠重正化。然而，陈省身绝缘体，不能有标度不变的离散MERA电路与有限的键尺寸。在这封信中，我们表明，连续MERA（cMERA），修改版本的MERA适用于场论，具有一个不动点波函数与非零陈数。此外，众所周知，反向MERA电路可用于在时间上有效地制备量子态，其与系统的大小成比例。然而，通过MERA进行状态准备通常需要成熟的通用量子计算机的出现。在这封信中，我们证明了我们的cMERA电路可以在现有的模拟量子计算机中实现，即，一种超冷原子费米气体，位于具有光诱导自旋轨道耦合的光晶格中。
2018-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Tuning the magnetism and band topology through antisite defects in Sb doped MnBi4Te7
磁性和能带拓扑之间的相互作用可以导致各种新颖的磁性拓扑状态，包括轴子绝缘体，磁性Weyl半金属和Chern绝缘体等，因此对磁性和电子结构的精细控制至关重要。通过晶体生长，输运，热力学，中子衍射测量，我们表明，Sb掺杂，新发现的本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi 4 Te 7从反铁磁到铁磁再到亚铁磁。我们将此归因于掺杂后Mn（Bi，Sb）反位的形成，这导致额外的Mn子晶格，其修改精细的层间磁相互作用并导致占主导地位的Mn子晶格从反铁磁性变为铁磁性。利用第一性原理计算，我们进一步研究了反位对能带拓扑的影响。在不考虑反位的情况下，该系列从反铁磁拓扑绝缘体（x = 0）演化到铁磁轴子绝缘体。在16.7%的周期性反位的夸张的情况下，带拓扑结构被修改，并且在中间掺杂下可以实现I型磁性Weyl半金属相。因此，这一系列掺杂为研究量子反常霍尔效应、费米弧态等涌现现象提供了一个具有连续可调磁性和拓扑结构的富有成效的平台。
2021-07-29 cond-mat.str-el
Single-site entanglement at superconductor-insulator transition in the Hirsch model
本文研究了具有键荷相互作用x的一维哈伯德模型（Hirsch模型）在半填充和T=0时向绝缘态的转变。利用密度矩阵重整化群算法，通过标准的有限尺寸标度分析和单点纠缠导数中的奇异性来研究电荷能隙的闭合.这两种方法的结果表明，当x>0.5时，在有限库仑相互作用uc（x）处发生量子相变。0<u<u_c区域具有超导性质，至少x>x_c不太大时是这样。
2007-03-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Many-body entanglement and topology from uncertainties and measurement-induced modes
我们提出了普遍的量子纠缠和拓扑结构的特点，通过虚拟纠缠模式波动到存在的子系统测量。对于一般的相互作用系统和广泛的守恒量，这些模式引起的统计不确定性对应于纠缠熵。因此，测量诱导模式提供了直接可观察的路线纠缠和它的标度律。此外，在拓扑系统中，测量引起的边缘模式引起量化和非解析的不确定性，提供了容易获得的拓扑签名。我们的工作提供了一个急需的直接方法来探测新兴的量子模拟器的性能，实现纠缠和拓扑状态。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phase transitions in Chern insulators within three-band models
我们在三带模型下研究了陈氏绝缘体的拓扑相变，重点研究了无自旋费米子占据的空带和最低带。我们考虑了Lieb和kagome晶格，并注意到由最近邻居之间的跳跃积分驱动的相变，这导致最低能带Chern数从$C=1$改变为$C=-1$。在单粒子图像中，通过研究相应的纠缠谱和纠缠熵的演化来考察不同的相位。纠缠谱揭示了拓扑非平凡系统在相变前后的谱流特征。对于填充有$1/3$的最低能带，通过研究基态动量、谱流和纠缠谱中能隙以下纠缠能级的计数来识别分数陈氏绝缘体（FCI）相. FCI相的纠缠熵$α(n_A)$项呈现准线性关系，与分数量子霍尔效应中Laughlin相的线性行为相似.在拓扑相变时，对于空的和部分填充的最低能带，观察到能隙闭合和纠缠熵的不连续性。这与Berry曲率的标准差的发散相一致。我们还注意到在Lieb晶格中由最近邻相互作用驱动的相变，其中多体能隙关闭。的相变被证明是稳定的任意系统的大小，从而预测将存在于热力学极限。虽然我们的计算是针对远超过两个最低能带之间的间隙的相互作用能进行的，但我们注意到，较高的能带不影响相变，然而使FCI相不稳定。
2017-10-18 cond-mat.str-el
Entanglement Spectrum as a Probe for the Topology of a Spin-Orbit Coupled Superconductor
近年来，根据电子系统的拓扑结构对其进行分类一直处于凝聚态研究的前沿。已经发现，以前被认为是等价的相同对称性的系统实际上可以通过它们的拓扑性质来区分。此外，在一些绝缘体和超导体中发现的非平凡拓扑结构具有深刻的物理意义，可以通过实验观察到，并可能用于应用。然而，表征系统的拓扑结构并不总是一个简单的任务，即使是一个理论模型。当平移和其他对称性存在于二次模型中时，拓扑不变量很容易在各种对称类中定义和计算。然而，一旦相互作用或紊乱开始起作用，任务就会变得困难，在许多情况下甚至令人望而却步。本文的目的是提出替代的拓扑不变量，这是基于纠缠谱和纠缠熵。使用二次模型的超导体，我们证明了这些纠缠特性是敏感的拓扑结构的变化。我们选择二次模型，因为拓扑相图可以使用拓扑不变量进行映射，然后与纠缠熵/光谱特征进行比较。这项工作为通过纠缠特性了解相互作用和无序系统中的拓扑结构奠定了基础。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stabilizing fractional Chern insulators via exchange interaction in moiré systems
本研究针对莫尔系统中分数陈绝缘体的调控问题，利用邻近效应诱导的交换相互作用调控扭曲MoTe₂同质双层的莫尔微带，实现了更大扭转角范围内的-2/3填充分数陈绝缘体并增强其能隙，还发现了相关拓扑相变，为拓扑与关联物理研究提供了新视角。
2024-05-20 cond-mat.str-el
Metrology of Band Topology via Resonant Inelastic X-ray Scattering
拓扑是能带绝缘体分类和纠缠多体量子态表征的核心概念。在某些情况下，它表现为量子化的可观测量，如量子霍尔电导。然而，作为一个固有的全局属性依赖于整个系统，它的直接测量仍然是难以捉摸的本地实验探针在许多情况下。在这里，我们证明了各种拓扑带指数可以直接探测共振非弹性X射线散射。具体来说，我们表明，晶体对称性特征值在高对称性的动量点，这决定了带的拓扑结构，导致不同的散射强度为特定的动量和能量。我们的方法可以明确地证明在几个例子中，如一维Su-Schrieffer-Heeger链，二维四极绝缘体，三维拓扑带绝缘体，和手性铰链绝缘体。我们的结果建立了一个尖锐的体探针测量能带拓扑结构。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topology of SmB$_6$ determined by dynamical mean field theory
至于SmB 6是否是一种拓扑绝缘体，人们仍在激烈争论。我们的密度泛函理论加上动态平均场论计算与大范围的实验，从4f5.5中间价的X射线和光电子能谱是非常一致的。使用极扩展（PE）的哈密顿量，它完全捕获的自能，我们表明，SmB 6是一个强相关的拓扑绝缘体，虽然不是近藤绝缘体。对于（非）局部自能，证明了PE哈密顿量与拓扑哈密顿量是拓扑（不）等价的。的拓扑表面状态进行了分析，解决冲突的光电数据的解释。
2019-07-08 cond-mat.str-el
Criticality at the Haldane-insulator charge-density-wave quantum phase transition
利用基于矩阵乘积态的无限密度矩阵重整化群方法中的纠缠概念，我们证明了在一维半满扩展哈伯德模型中，当外加一个交替的铁磁自旋相互作用时，自旋密度波和键序波基态将让位于一个自旋保护的拓扑哈伯德态.在Haldom绝缘体中，最低的纠缠能级具有双重简并的特征。增加最近邻相互作用和局域库仑相互作用$V/U$之间的比率，纠缠熵的增强，电荷、自旋和中性能隙的变化，以及动态自旋/密度响应信号量子相变到电荷有序态。在中心荷为7/10的三临界伊辛模型的普适类临界点以下，该模型是临界的，沿跃迁线有$c=1/2$.在这一点之上，Half绝缘体和电荷密度波相位之间的过渡变为一阶。
2015-07-31 cond-mat.str-el
Symmetry-protected entangling boundary zero modes in crystalline topological insulators
晶体拓扑绝缘体的拓扑特性是由于某些点群对称性使某些边界态得到保护。我们首先表明，厄米算符服从超对称量子机制（SUSY QM）提供的纠缠谱。然后，我们表明，这样的纠缠谱，是符合一定的点群对称服从一定的局部谱对称性。后一个结果被应用到四个费米子非相互作用的哈密顿量，其中最后一个描述石墨烯与凯库勒失真的稳定性分析。所有例子都具有显着的性质，即它们的纠缠谱从反转或反射对称性继承了局部谱对称性，从而保证了无带隙边界纠缠态的稳定性，尽管所有例子都未能支持其物理边界处受保护的无带隙边界态。
2014-09-22 cond-mat.str-el
Symmetry-based Indicators of Band Topology in the 230 Space Groups
对称性和拓扑结构之间的相互作用导致了丰富多样的电子拓扑相，保护了诸如拓扑绝缘体和狄拉克半金属等状态。以前的结果，如反转对称拓扑绝缘体的Fu-Kane宇称判据，表明对称标签有时可以明确地指示潜在的能带拓扑。在这里，我们开发了一个系统的方法来暴露所有这些基于带宽的指标在所有230个空间组的带拓扑结构。这是通过首先开发一种有效的方法来表示能带结构的基本状态，然后隔离的拓扑结构，通过删除的原子绝缘体的子集，定义的存在的局部对称Wannier函数。除了包括所有早期的结果，这些指标，特别是包括填充强制量子带绝缘体的概念，我们的理论确定对称设置与以前隐藏的形式带拓扑，并可以应用于搜索拓扑材料。
2017-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiperiodic dynamical quantum phase transitions in multiband topological insulators and connections with entanglement entropy and fidelity susceptibility
本文研究了多带一维拓扑绝缘体中的Loschitron振幅和动力学量子相变。为此，我们引入了一个新的可解的多带模型的基础上的Su-Schrieffer-Heeger模型，推广到包含许多原子的单位细胞，但具有相同的对称性。这样的模型有一个更丰富的结构的动态量子相变比简单的两个带拓扑绝缘体模型通常考虑以前，与准周期和非周期的动态量子相变存在。此外，非周期性转变仍然可以发生在一个单一的拓扑相位猝灭。我们还调查了边界的贡献，从存在的拓扑保护边缘状态的这个模型。高原的边界返回率有关的拓扑结构的时间演变的哈密顿量，因此，一个动态的散装边界对应。我们继续考虑淬火后产生的纠缠熵的动力学，以及它与动力学量子相变的临界时间的潜在关系。最后，我们调查的保真度磁化率作为拓扑相变的指标，并找到一个简单的标度律作为我们的多带模型的频带数的函数，这被发现是相同的体积和边界保真度磁化率。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Möbius Insulator and Higher-Order Topology in MnBi$_{2n}$Te$_{3n+1}$
我们提出MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$作为一个磁可调平台，实现各种安全保护的高阶拓扑结构。其倾斜的反铁磁相可以容纳具有莫比乌斯扭曲的奇异拓扑表面状态，这些状态受到非对称对称性的保护。此外，承载莫比乌斯费米子的相对表面通过一维手征铰链模式连接，这提供了高阶拓扑莫比乌斯绝缘体的第一个材料候选者。我们揭示了一个一般的机制，可行地诱导这种奇异的物理通过施加一个小的面内磁场的反铁磁拓扑绝缘相的MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$，以及其他建议的轴子绝缘体。对于其他的磁性配置，两类反转保护的高阶拓扑相是普遍存在的，在这个系统中，这都表现出带隙表面和无隙手征铰链模式。我们系统地讨论了它们的分类，微观机制和实验签名。值得注意的是，不同的手性铰链模式配置之间的磁场诱导的过渡提供了一个有效的“拓扑磁开关”。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nodeless Hybridization as Proof of Trivial Topology in Samarium Hexaboride
本文通过研究 SmB$_6$ 的三维能带结构，发现其缺乏高对称点处的杂化节点，从而证明其拓扑性质为平凡，并讨论了该结论对寻找关联拓扑绝缘体的意义。
2025-05-09 cond-mat.str-el
Fractional Chern Insulator
陈氏绝缘体是一种具有非零霍尔电导但保持晶格平移对称性的带状绝缘体。我们最终表明，部分填充的陈绝缘体在1/3填充表现出分数量子霍尔效应和排除电荷密度波状态，没有被排除在以前的研究。通过对角化这些绝缘体的平带极限中的Hubbard相互作用，我们表明：该系统是不可压缩的，有一个3重简并基态，其动量可以通过假设一个广义泡利原理计算，在3个连续轨道中不超过1个粒子。基态密度为常数，在动量空间中为1/3。系统的激发是分数统计粒子，其总计数与基于相同的广义泡利原理的Laughlin态中的准空穴的计数相匹配。态的纠缠谱具有明显的纠缠能隙，在热力学极限下纠缠能隙似乎是有限的。能隙以下能级的计数与Laughlin 1/3准空穴的计数相同。3个基态和激发态在磁通插入时都表现出光谱流。在绝缘体的平凡态中，上述所有性质都消失了--当单粒子哈密顿量从拓扑非平凡变为拓扑平凡时，多体能隙和纠缠能隙都在相变处闭合。这些事实清楚地表明，分数多体态在拓扑绝缘体中是可能的。
2013-02-01 cond-mat.str-el
Observation of unconventional band topology in a superconducting doped topological insulator, Cux-Bi2Se3: Topological Superconductor or non-Abelian superconductor?
最近发现掺铜的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$在冷却时经历超导转变，这提高了它是第一个已知的“拓扑超导体”或实现新的非阿贝尔超导状态的可能性。它的真正性质取决于关键的体和表面状态带拓扑结构。我们提出了第一个光电子能谱的结果，通过检查在许多不同的铜掺杂值的能带拓扑，我们发现，拓扑保护的自旋螺旋表面状态保持良好的保护和分离的费米能级，其中铜配对发生在最佳掺杂的拓扑绝缘体的体狄拉克带。铜的加入导致非线性电子掺杂和强重整化的拓扑表面态。这些极不寻常的观测结果强烈地表明，在Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的拓扑表面上的超导性不能是任何常规类型的一般拓扑理论。首次报道了三维体狄拉克能带结构的超导掺杂态和拓扑不变性质，这将有助于为这种新型超导体制定一个具体的理论。
2009-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge imprinting biases topology of correlated insulator in hBN-aligned rhombohedral multilayer graphene
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论科学 kavli 研究所）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；Liaoning Academy of Materials（辽宁省材料研究院）
通过Hartree-Fock计算，发现菱方多层石墨烯与hBN对齐时，关联绝缘体在特定层数和转角下最稳定，且hBN对齐通过电荷印记效应调控拓扑绝缘态的形成。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott-Anderson Metal-Insulator Transitions from Entanglement
金属可以通过不同的机制被驱动到绝缘相。一种可能的方法是通过库仑相互作用，然后定义莫特金属-绝缘体转变（MIT）。另一种可能性是由无序驱动的MIT，即所谓的安德森MIT。本文利用密度泛函理论研究了无序Hubbard链$-$中相互作用粒子的基态纠缠，从而构成了Mott-Anderson物理$-$.纠缠的局域化签名被发现是在一定的临界密度的本地最小值。单独地，Mott（Anderson）MIT具有单个临界密度，其最小纠缠随着相互作用（无序）增强而减小。而在莫特麻省理工学院纠缠饱和在有限的值，部分本地化的特点，在安德森麻省理工学院的系统达到完全本地化，零纠缠，足够强的混乱。在结合Mott-Anderson MIT中，我们发现了三个临界密度，这三个临界密度指的是纠缠的局部极小值。其中之一与Anderson MIT相同，但现在相互作用的存在需要更强的无序势来诱导局域化。第二临界密度与Mott MIT有关，但由于无序，它被与杂质浓度成比例的因子取代。纠缠的第三个局部最小值是唯一的无序和相互作用的伴随存在，被发现与有效密度现象有关，因此被称为莫特样MIT。由于纠缠与磁化率$-$有着内在的联系，而磁化率是冷原子实验中可以迅速得到的一个量$-$，我们详细的数值描述可能对MIT Mott-Anderson的实验研究有用。
2021-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Tailoring the electronic texture of a topological insulator via its surface orientation
三维拓扑绝缘体晶体由金属表面包围的绝缘体块组成，并且可以获得关于表面态能带拓扑和自旋织构的详细理论预测。虽然目前已知几种拓扑绝缘体材料，但这些金属状态的存在和拓扑结构仅针对给定材料的一个特定表面取向进行过探索。对于大多数拓扑绝缘体，例如Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$和Bi $_2$ Se $_3$，该表面是密排（111）表面，并且它支持一个拓扑保证的表面态狄拉克锥。在这里，我们通过实验实现了一个非密排表面的拓扑绝缘体，Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$（110），和探测的表面态拓扑结构的角分辨光电发射。正如预期的那样，这个表面也支持金属态，但表面取向的变化大大改变了能带拓扑结构，导致三个狄拉克锥，而不是一个，与理论预测非常一致，但与任何其他实验研究的TI表面相反。这说明了通过其晶体学方向来定制表面的基本拓扑性质的可能性。在这里，它引入了一个谷自由度以前没有实现的拓扑绝缘体系统。
2013-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between electronic topology and crystal symmetry: Dislocation-line modes in topological band-insulators
我们阐明了三维拓扑带绝缘体中位错线响应的一般规律。根据这个${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则，晶格拓扑结构，由位错线取向的方向${\bf t}$与伯格斯矢量${\bf b}$，结合的电子带拓扑结构，其特征在于带反转动量${\bf K}_{\rm inv}$，以产生无隙传播模式时，正交于位错线的平面具有带反转与非平凡的后续通量$Φ={\bf K}_{\rm inv}\cdot {\bf b}\,\, ({\rm mod\,\,2π})$。虽然它已经被Y. Ran { \it等人}，Nature Phys.{ \bf 5}，298（2009），位错线具有传播模式，它们与拓扑状态的晶体对称性一起出现的确切机制由${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则提供。最后，我们讨论了可能的实验结果的例子中，模式是不经意的传播方向，如最近提出的拓扑绝缘状态的电子掺杂BaBiO $_3$。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott metal-insulator transition in a modified periodic Anderson model: Insights from entanglement entropy and role of short-range spatial correlations
本研究在修正周期安德森模型中，利用动力学平均场理论及其简化版本，解析估计了零温度莫特转变的临界参数和纠缠熵，并扩展到团簇版本以探讨短程空间关联的影响。
2025-10-17 cond-mat.str-el
Entanglement entropy and entanglement witnesses in models of strongly interacting low-dimensional fermions
计算了金属相、超流相和反铁磁绝缘相中强关联低维费米子的纠缠熵。纠缠熵反映了每个相存储和处理信息的自由度，但发现它不是热力学意义上的态函数。临界点的作用，光滑的交叉和希尔伯特空间的限制，在塑造的依赖性的纠缠熵的系统参数的金属，绝缘和超流系统的说明。定量地得到了反铁磁绝缘体中自旋磁化率与纠缠度的关系。反铁磁绝缘体中自旋能隙的打开与量子临界点附近纠缠的增强有关。
2006-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Higher-order Topology of Axion Insulator EuIn$_2$As$_2$
基于第一性原理计算和对称性分析，我们提出EuIn $_2$ As $_2$是一种期待已久的反铁磁（AFM）长程序轴子绝缘体.通过基于宇称的不变量$\mathbb Z_4=2$表征，拓扑磁电效应用本体中的$θ=π$量子化，具有大至0.1 eV的带隙。当原子力显微镜相的交错磁矩沿$a/b$轴时，它也是一个TCI相。无隙表面态出现在（100），（010）和（001）表面上，受到镜像对称性（非零镜像陈氏数）的保护。当磁矩沿$c$轴时，（100）面和（001）面是有间隙的。作为具有$\mathbb Z_4=2$的高阶拓扑绝缘体的结果，一维（1D）手征态可以存在于那些带隙表面之间的铰链上。我们分别计算了系统不同相的拓扑表面态和铰链态，这些态可以通过ARPES或STM实验检测到。
2019-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
