SmO thin films: a flexible route to correlated flat bands with nontrivial topology
利用基于密度泛函理论的计算，我们证明了相关混合价化合物SmO是一个三维强拓扑半金属，是由于X点处的4 $f$ -5 $d$带反转的结果. [001]面的Bloch谱密度揭示了两个弱相互作用的Dirac锥在M_bar点处是准简并的，另一个在Gamma_bar点处是单Dirac锥.我们还表明，拓扑非平凡的SmO是非常强大的，并普遍适用于广泛的晶格参数，使其成为一个理想的候选人，以调查拓扑非平凡相关的薄膜形式的平带。此外，电子填充是可调的应变。此外，我们发现的条件，反转是4f-6s型，使钐是一个相当独特的系统。SmO与铁磁半导体EuO的晶体对称性和晶格常数的相似性，使得SmO/EuO薄膜界面成为实现强关联电子系统量子反常霍尔效应的有力竞争者。
2015-01-08 cond-mat.str-el
Exploring nontrivial topology at quantum criticality in a superconducting processor
College of Computer Science and Technology, Zhejiang University（浙江大学计算机科学与技术学院）；School of Physics, ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, and Zhejiang Key Laboratory of Micro-nano Quantum Chips and Quantum Control, Zhejiang University（浙江大学物理学院、ZJU-杭州全球科创中心及浙江省微纳量子芯片与量子控制重点实验室）；Institute for Advanced Study in Physics and School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学高等研究院及物理学院）
研究利用超导处理器制备临界Ising模型低能态，通过边界g函数探测方法识别非平凡拓扑结构，并通过纠缠谱验证拓扑临界系统的bulk-boundary对应关系。
2025-01-08 cond-mat.str-el quant-ph
Effect of thermal fuctuations on the nontrivial topology of the d+id superconducting phase
提出基于自洽泛函积分理论的拓扑指数计算方法，发现热涨落和有效吸引力增强扩大了准二维手性d+id超导相中拓扑指数接近整数C1=-2的温度区域，且不改变系统拓扑性质。
2023-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling of the fractional topological phase in one-dimensional flatbands with nontrivial topology
考虑一维空间中存在最近邻和次最近邻Hubbard相互作用的拓扑非平凡平坦能带结构。非相互作用的能带结构的特征在于对称性保护拓扑量子化的Berry相位。在一定的分数填充，与填充依赖的基态简并和分数带电准粒子的间隙相出现。在填充1/3时，基态在动量基中携带分数Berry相位。乍一看，这些特征与二维的分数量子霍尔场景有某种相似之处。我们解决了相互作用模型分析在物理相关的限制，一个大的带隙在底层的能带结构，模拟的最低朗道能级投影。我们的解决方案提供了一个简单的物理理解的间隙相互作用相的属性。通过研究与简并基态相关的Berry相位和纠缠熵，我们确定了分数量子霍尔情况下的关键差异。特别是，我们得出结论，“分数拓扑相在一维平带”是不是一个二维分数量子霍尔态的一维模拟，而是一个电荷密度波与非平凡的Berry相位。最后，相互作用相位的Berry相位的对称性保护的性质被证明通过明确地构造一个间隙插值到一个平凡的Berry相位的状态。
2013-07-29 cond-mat.str-el
Sublattice structure and topology in spontaneously crystallized electronic states
该研究从非平凡量子几何单带模型出发，将自发蜂窝晶格晶体表述为动量空间赝自旋模型，证明额外项可破坏时间反演对称性并稳定量子反常霍尔晶体态。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Euclidean geometry, nontrivial topology and quantum vacuum effects
Abrikosov-Nielsen-Olesen涡型拓扑亏的空间是局部平坦的但非欧几里德的。如果一个旋量场在这样的空间中被量子化，那么在真空中就会产生各种各样的量子效应。基于长波长电子激发的连续介质模型，起源于晶格中原子的最近邻相互作用的紧束缚近似，我们考虑了单层结构中的量子基态效应，该结构通过向错弯曲成纳米锥;考虑向错的非零尺寸，并在向错的边缘处选择边界条件以保证Dirac-Weyl Hamilton算子的自伴性。在碳纳米锥的情况下，我们发现量子基态效应与边界参数和向错大小无关。
2018-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el hep-th
Strong-coupling approach to temperature dependence of competing orders of superconductivity: Possible time-reversal symmetry breaking and nontrivial topology
本研究利用强耦合Eliashberg理论探究三层反铁磁异质结构中磁振子介导的超导序竞争，证实低温下能隙对称性与临界温度附近一致，发现破缺时间反演对称性的拓扑超导态可能更稳定。
2024-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonsaturating magnetoresistance and nontrivial band topology of type-II Weyl semimetal NbIrTe4
Weyl半金属以其体相节点和表面费米弧态为特征，在低能耗电子材料方面具有潜在的应用前景，近年来引起了人们的广泛关注。在这份报告中，在高达35 T的高磁场和低至0.4 K的低温下测量了理论预测的Weyl半金属NbIrTe 4的热力学和输运性质。值得注意的是，NbIrTe 4表现出非饱和横向磁阻，它遵循幂律依赖于B。低场霍尔测量结果表明，空穴类载流子占主导地位的T $>$ 80 K的传输，而电子迁移率的显着增强与降低T的结果在一个不可忽略的贡献，从电子类载流子，这是负责在低T下观察到的非线性霍尔电阻率。高B下霍尔电阻率的Shubnikov-de Haas振荡给出了载流子的轻有效质量和与Weyl费米子相关的非平凡Berry相。进一步的第一性原理计算证实了在布里渊区中存在16个位于kz = 0、$\pm$ 0.02和$\pm$ 0.2平面上的外尔点。
2019-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Failure of Nielsen-Ninomiya theorem and fragile topology in two-dimensional systems with space-time inversion symmetry: application to twisted bilayer graphene at magic angle
我们表明，Wannier障碍和扭曲的双层石墨烯在魔角的近平带的脆弱拓扑结构的非平凡拓扑结构的二维实波函数的欧拉类特征的表现。为了证明这一点，我们研究了具有时空反演$I_{ST}$对称性的二维实费米子的一般能带拓扑。欧拉类是实双带系统的一个整数拓扑不变量。我们证明了具有非零欧拉类的两带系统不能有$I_{ST}$对称的Wannier表示。此外，具有欧拉类$e_{2}$的双带系统具有总缠绕数等于$-2e_2$的带交叉点。因此，传统的Nielsen-Ninomiya定理在具有非零欧拉类的系统中失败。我们建议，两个绝缘体之间的拓扑相变进行不同的欧拉类可以描述的对创建和湮灭的涡旋伴随着缠绕数的变化，通过狄拉克字符串。当谱带数大于2时，存在一个$Z_{2}$拓扑不变量，即第二Stiefel Whitney类（$w_2$）。当添加额外的平凡带时，具有偶（奇）欧拉类的两个带变成具有$w_2=0$（$w_2=1$）的系统。虽然非平凡的第二Stiefel-Whitney类仍然对添加平凡频带保持鲁棒性，但当频带的数量大于2时，它不会施加Wannier阻塞。然而，当得到的多带系统与非平凡的第二Stiefel-Whitney类补充额外的手征对称性，一个非平凡的二阶拓扑结构和相关的角电荷是有保证的。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classification of stable three-dimensional Dirac semimetals with nontrivial topology
三维（3D）狄拉克半金属是石墨烯的3D类似物，其体能带在3D动量空间中显示线性色散关系。由于每个具有四重简并度的狄拉克点的陈数为零，因此狄拉克半金属只有在某些晶体对称性的存在下才能稳定。在这项工作中，我们提出了一个一般的框架来分类稳定的三维狄拉克半金属。基于对称性分析，我们表明，各种类型的稳定的三维狄拉克半金属存在于系统的时间反演，反转，和单轴旋转对称性。有两类不同的稳定的3D狄拉克半金属。在第一类中，一对三维Dirac点位于旋转轴上，远离其中心。此外，这类3D狄拉克半金属具有由2D拓扑不变量表征的非平凡拓扑性质，例如$Z_{2}$不变量或镜像陈数。这些2D拓扑指数产生稳定的2D表面狄拉克锥，当表面态耦合到费米能级上的体态时，该2D表面狄拉克锥可以变形为费米弧。另一方面，第二类狄拉克SM相位在旋转轴上的时间反演不变动量（TRIM）处具有3D狄拉克点，并且一般不具有表面态。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nontrivial topological flat bands in a diamond-octagon lattice geometry
我们提出了一个二维的“钻石八角形”晶格模型，包括两种基本的元格几何形状，钻石和八角形，分别与非零陈数的近平带状态的外观。我们表明，这种非平凡的拓扑近平坦带的起源可以描述的短程紧束缚哈密顿量。通过考虑一个额外的对角跳跃参数的金刚石片随着外部微调的磁通量，它导致出现这样的近平带态与非零陈数为我们的简单晶格模型。当考虑相互作用时，这种拓扑非平凡的近平带对于实现格点模型中的分数拓扑现象是非常有用的。此外，我们还表明，完美的带平坦的某些能带，导致紧凑的局域态可以通过微调系统的哈密顿量的参数来完成。我们计算了不同晶格位置的态密度和波函数振幅分布，证实了这种完全平坦能带态的形成。考虑到金刚石八边形晶格和可果美晶格之间的结构同源性，我们坚信可以在光晶格设置中使用超冷量子气体在实验上实现金刚石八边形晶格。我们的晶格模型的一个可能的应用是设计一个光子晶格使用单模激光诱导的光子波导和研究相应的光子平坦带。
2018-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topology and Broken Symmetry in Floquet Systems
Floquet系统是由周期性的，时间依赖的，哈密尔顿。从表面上看，它们应该从外部驱动器中吸收能量，这些外部驱动器参与调节它们的耦合，并加热到无限高的温度。然而，这种不愉快的状态可以通过许多方式避免。相反，从最近的许多研究中可以清楚地看到，它们可以表现出各种各样的非平凡行为--其中一些在非驱动系统中是不可能的。在这篇评论中，我们描述了这项工作的主要思想和主题：新颖的Floquet驱动器，表现出非平凡的拓扑结构在单粒子系统中，存在和分类的异国情调的Floquet驱动器在相互作用的系统，以及随之而来的多体Floquet阶段和参数的概念，他们的稳定加热。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect in Weyl Semimetals
外尔半金属可以被认为是一个由手征反常保护的无间隙拓扑相，其中反常中涉及的对称性是$U(1)$电荷守恒和晶体平移对称性。在弱相互作用的外尔半金属中没有带隙是由电子结构拓扑决定的，并且只要对称性和异常是完整的就可以保证。非平凡的拓扑结构也表现在费米弧表面状态和拓扑响应中，特别是在磁性外尔半金属中采取异常霍尔效应的形式，其大小仅由布里渊区中外尔节点的位置决定。在这里，我们考虑的情况下，当相互作用不弱，并询问是否有可能打开一个磁外尔半金属间隙，同时保持其非平凡的电子结构拓扑结构的平移和电荷守恒对称性。令人惊讶的是，答案是肯定的。在没有外部磁场的情况下，所得到的拓扑有序状态提供了在三维空间中的分数量子霍尔效应的非平凡实现，其不能被视为二维状态的堆叠。我们的状态包含环激发与非平凡的编织统计时，与晶格位错。
2020-03-06 cond-mat.str-el
Detection of nontrivial topology driven by charge density wave in a semi-Dirac metal
本文通过电子输运测量和第一性原理计算，研究了半狄拉克金属LaAgSb2中电荷密度波驱动的非平凡拓扑转变，发现低温手性金属相的大贝里曲率导致大的平面霍尔信号，揭示了关联驱动的拓扑转变机制。
2023-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced higher harmonic generation from nodal topology
在拓扑材料中，结环半金属（NLSM）可以说是拓扑上最复杂的，它们的价带和导带沿着任意交织的节点交叉。但是，与众所周知的具有量子化边缘电导率的拓扑带绝缘体不同，节环材料具有拓扑非平凡的费米表面，而不是带。因此，一个重要的问题出现了：是否也有直接可测量的，甚至技术上有用的物理性质表征非平凡的节点回路拓扑结构？在这项工作中，我们提供了一个肯定的答案，表明，第一次，节点的联系保护高次谐波产生（HHG）的电磁信号。具体而言，节点的联系执行非单调性带内半经典响应的节点材料，这将是强大的扰动保持节点的拓扑结构。这些非线性扭曲入射辐射，并产生更高的频率峰值在太赫兹（THz）制度，我们定量证明了一些已知的节点材料。由于太赫兹源还不是无处不在，我们的HHG新机制将大大有助于材料表征和物体内部非电离成像等应用。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear parameter-gauge coupling approach to generalization of generalized Thouless pumps and $-1$-form anomaly
研究了一般$U(1)$对称费米子非简并能隙系统参数空间的非平凡拓扑及其对任意维输运性质的影响。通过非线性参数规范拓扑响应理论，我们发现这种非平凡拓扑可以在背景通量或更一般的一般维数的瞬子的存在下对电荷输运施加量子化约束，我们的结果推广了无边界泵浦及其高维推广.我们还表明，这些非平凡的输运性质有关的一个非常规的量子异常，概括了$-1$形式的异常。这种异常强加了非微扰ingappabilities的各种类型的空间接口或随时间变化的系统演化。
2020-06-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum oscillations probe the Fermi surface topology of the nodal-line semimetal CaAgAs
节状半金属是一个独特的平台，探索不寻常的能带结构，可以通过积累量子振荡的非平凡相体现拓扑签名。在这里，我们报告的de Haasvan阿尔芬振荡的候选拓扑节线半金属CaAgAs的磁场高达45 T的扭矩测量的研究。我们的结果进行了比较计算的环形费米面起源于节环。我们发现证据的一个非平凡的Berry相移仅在一个振荡频率。我们将其解释为当磁场位于镜像（ab）平面上时，半经典电子朗道轨道与节环相连所产生的Berry相。此外，额外的Berry相位累积，而旋转的磁场的第二轨道在相同的方向，不链接的节环。由于缺乏反转对称性，这些影响预计在CaAgAs。我们的研究实验表明，CaAgAs是一个理想的平台，用于探索物理的节线半金属和我们的方法可以扩展到其他材料，其中平凡和非平凡的振荡存在。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Driven Topological Phase Transition in the Yb Chalcogenides YbO and YbS
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，采用修正的Becke-Johnson局域密度近似加Hubbard U（MBJLDA+U），研究了Yb硫属化合物YbO和YbS在常压和高压下的能带结构.结果表明，在常压下，YbO和YbS都具有平凡的能带拓扑结构，而在高压下则具有非平凡的能带拓扑结构。拓扑相变是由压力驱动的5d-和4f -轨道之间的时间反演不变动量（TRIM）点X的单带反转减少。在[001]表面上通过紧束缚模型计算确定的一对金属表面态共存的体狄拉克锥也证明了高压下YbO和YbS的非平凡能带拓扑。
2015-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generalized Li-Haldane Correspondence in Critical Dirac-Fermion Systems
University of Tokyo（东京大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Eastern Institute of Technology（宁波东方理工学院）；Fuzhou University（福州大学）
通过建立体纠缠谱与边界能谱的精确关系，提出一种普适的指纹来识别临界自由费米子系统中的非平凡拓扑。
2026-05-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Synergistic correlated states and nontrivial topology in coupled graphene-insulator heterostructures
本研究提出在库仑耦合的石墨烯-绝缘体异质结构中，通过栅极调控能带对齐实现协同关联态，发现层间库仑作用可诱导基底形成长波长电子晶体，进而使石墨烯产生有能隙的狄拉克态与拓扑非平庸子能带，并通过高通量计算筛选出候选绝缘基底。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré Band Topology in Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯（t-BLG）是近年来出现的一种新的强关联物理平台，在魔扭角附近具有Mott状绝缘相、非常规超导行为和突现铁磁性等令人兴奋的现象。除了带平坦度的明显意义之外，带拓扑可能是确定强相关双电子学的另一个关键因素，但很少受到关注。在这里，我们报告令人信服的证据，非平凡的非相互作用带拓扑结构的t-BLG云纹狄拉克带通过系统的非局域输运研究，结合检查植根于$K$理论。在电子和空穴超晶格间隙中，t-BLG的莫尔带拓扑表现为两个明显的非局域响应。我们进一步表明，非局部响应是强大的层间电场，扭转角，和边缘终止，表现出普遍的标度律。虽然一个不寻常的对称t-BLG trivializes Berry曲率，我们阐明，两个$Z_2$不变量的特征的莫尔狄拉克带的拓扑结构，验证所观察到的非局部响应的拓扑边缘的起源。我们的研究结果不仅为理解扭曲范德华异质结构中出现的强关联现象提供了新的视角，而且还提出了一种潜在的策略，以实现从拓扑平凡的量子材料基于扭曲工程的拓扑非平凡的超材料。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
