Topologically Protected Photonic Modes in Composite Quantum Hall/Quantum Spin Hall Waveguides
光子拓扑系统是凝聚态物理中拓扑材料的电磁模拟,它为设计具有新特性的光学器件创造了许多机会。我们提出了一个实验实现的双各向异性Meta波导光子系统复制量子霍尔(QH)和量子自旋霍尔(QSH)拓扑绝缘相。通过精心设计,复合QH-QSH光子拓扑材料被创建并实验证明支持无反射边模,这是一种在凝聚态物理中前所未有的异质拓扑结构。这种拓扑保护模式的有效自旋自由度决定了它们通过这些系统的独特路径,不受反向散射的影响,并且能够在尖角周围传播。{As作为其新颖特性的一个例子,我们实验演示了基于复合QH和QSH结构的无反射光子器件,包括一个2端口隔离器,一个独特的3端口拓扑器件,以及一个全4端口环行器
2019-08-13 cond-mat.mes-hall
Spin-valley-controlled photonic topological insulator
光子拓扑绝缘体(PTIs)的发现为光的新拓扑态的研究打开了一扇大门,目前的时反不变PTIs模拟了凝聚态系统中的量子自旋霍尔(QSH)效应或量子谷霍尔(QVH)效应,以实现光子的拓扑输运,而光子的传播是由“光子赝自旋”(简称为“自旋”)或量子谷决定的。在这里,我们证明了一类新的PTI,其拓扑相位不仅是由自旋或谷,但由它们的诱导规范场之间的竞争控制。这种竞争是通过调整自旋轨道耦合(SOC)和反转对称性破缺的强度在一个单一的PTI。一个前所未有的拓扑过渡之间的QSH和QVH阶段,这是很难实现的凝聚态系统的证明。我们的研究将自旋电子学和谷电子学的新兴领域融合在同一个光子平台上,并提供了具有可重构拓扑相位的新型PTI。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Understanding Basic Concepts of Topological Insulators Through Su-Schrieffer-Heeger (SSH) Model
拓扑绝缘体是当代凝聚态物理中引起极大关注的一类新材料。它们不同于常规的绝缘体,它们显示出新颖的量子特性,这些特性也涉及到“拓扑学”的概念,这是数学的一个领域。拓扑绝缘体背后的一些基本思想,特别是在低维凝聚态系统中,如聚乙炔链,可以使用一个简单的一维玩具模型来理解,通常称为苏-施里弗-希格模型或SSH模型。这个模型也可以作为更高维度的拓扑绝缘体的介绍。在这里,我们给出了一个简洁的描述SSH模型的背景物理的简要回顾,并试图理解的拓扑不变量,边缘状态,并使用该模型的体积边界对应的想法。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Modern Physics of the Condensed State: Strong Correlations and Quantum Topology
评论的主题是在现代场论的背景下,将非常规量子态的新思想应用于凝聚态物理,特别是固态物理。比较与经典论文的多电子理论,包括形式主义的多电子运营商。基本上多粒子性质的基态,个人和集体激发,并在考虑中的系统中的量子波动,以及量子相变进行了讨论,重点是拓扑方面和津贴的挫折的影响。辅助粒子的变分方法和表示,相应的平均场近似和规范场,约束解除禁闭问题,违反费米液体图片,和奇异的非费米液体状态被认为是。综述了现代纠缠拓扑态理论、自旋液体的形成、弦和弦网络。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Towards large-Chern-number topological phases by periodic quenching
具有大陈数的拓扑相位具有重要的意义。它们以前被预测存在考虑制造的长程相互作用或多层材料。最近在Floquet拓扑相位的广泛兴趣的刺激下,在这里,我们提出了一个计划,工程师大陈数相位容易定期淬火。使用一个两带系统作为一个例子,我们从理论上展示了如何广泛可调的陈数的各种拓扑相位可以产生两个简单的哈密顿量,否则给低陈数之间的周期性淬火。通过Floquet谱中多个狄拉克锥的出现来解释所获得的大陈数。在两带模型中不同拓扑相之间的过渡线也被明确地找到,从而建立了一类易于求解但非常丰富的系统,有助于进一步理解和应用拓扑相在周期驱动系统。
2016-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-organization phenomena at exciton condensation in quantum wells in an inhomogeneous external potential
本文发展了一种理论,即在非均匀外场中,间接激子系统分离成凝聚相和气相,并形成规则的交替相。应用该理论研究了金属电极上开槽双量子阱中激子密度的非均匀分布。结果表明,在一定范围内的激子产生率的发光岛链周期性地沿槽本地化的发展。通过沿着槽产生偏置的外部电势,可以迫使周期性图案沿着槽移动。此外,还考虑了周期性外势作用下凝聚相分布的结构。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Particle Physics and Condensed Matter: The Saga Continues
来自量子场论和拓扑学的思想在提出凝聚态量子物理学中的新现象方面被证明是非常丰富的。在这里,我将提供一些广泛的,统一的背景下,概念和历史,丰富的结果报告在诺贝尔研讨会上的“新形式的物质,拓扑绝缘体和超导体”。由于它们以最简单的形式提炼出一些最基本的思想,这些结论性意见也可以作为非专业人士的介绍。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-th
Topological properties of quantum periodic Hamiltonians
我们考虑环面相空间上的周期量子哈密顿(类哈珀哈密顿)。我们计算了拓扑Chern指数,它表征了一般情况下的每个谱带。这种计算是由一个半经典的方法与准模式的使用。结果表明,当带的Floquet参数(θ)变化时,Chern指数等于这些准模在相空间上的路径的同伦。有趣的是,定义为拓扑量子数的Chern指数可以由经典轨道的简单性质表示。
1999-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral current-phase relation of topological Josephson junctions: A signature of the $4π$-periodic Josephson effect
$4π$周期约瑟夫森效应是马约拉纳零模和基态简并的指示器,这是拓扑量子计算的核心。然而,一个$4π$周期约瑟夫森电流相位关系(CPR)的可观测性受到阻碍的必要性,以固定的费米子宇称。作为$4π$周期CPR的替代方案,本文提出了一种适用于$4π$周期约瑟夫森效应的手征CPR.这是$J(ϕ) \propto C \, |\sin(ϕ/2)|$形式的CPR,描述了具有手性$C= \pm 1$的单向超电流。其对约瑟夫森相位差$ϕ$的非解析依赖性转化为$4π$ -周期性CPR $J(ϕ) \propto \sin(ϕ/2)$。该方案需要一个自旋极化拓扑约瑟夫森结,在这里将其建模为二维拓扑绝缘体边缘自旋分裂超导通道之间的短链接。在这种情况下,$C$与拓扑绝缘体的占据自旋带的陈数一致。本文详细介绍了实现手性CPR的三种方案:仅通过塞曼分裂,通过塞曼分裂结合偏置电流,以及通过外部面外磁场。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet higher order topological insulator in a periodically driven bipartite lattice
Floquet高阶拓扑绝缘体(FHOTI)是一种可以在周期性驱动晶格中产生的新型拓扑相。实现FHOTI的适当实验平台尚未确定。我们介绍了一个驱动的二分(两个波段)系统,主机FHOTI相,并预测这种晶格可以实现在实验现实的光波导阵列,类似于以前用于研究异常Floquet绝缘体。该模型通过调节耦合强度参数,在不破坏晶格对称性的情况下,表现出从一阶到二阶拓扑物质的有趣相变。在FHOTI相中,晶格在本征相$0$或$π$处具有角模,其对于个体耦合中的无序是鲁棒的。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nernst Plateau in the Quantum Limit of Topological Insulators
本研究在弱、强拓扑绝缘体的量子极限中发现能斯特系数平台,揭示其与一维外尔点、朗道带的关联及与杂质密度的反比关系,指出过往实验的遗漏并给出观测条件,为利用能斯特效应研究凝聚态涌现相提供新方向。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Superfluid Transition Induced by Periodically Driven Optical Lattice
我们提出了一种在周期性驱动的二维正方形光晶格中产生拓扑超流的方案。研究了周期驱动二维正方形光晶格中自旋轨道耦合s波配对超流体的相图。我们发现,当光晶格的势周期性变化时,会发生从平凡超流到拓扑超流的相变。拓扑相被称为Floquet拓扑超流体,可以容纳马约拉纳费米子。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
On the Dirac oscillator in a spinning cosmic string spacetime in external magnetic fields: Investigation of energy spectrum and connection with the condensed matter physics
本文研究了在均匀磁场和Aharonov-Bohm势作用下二维Dirac振子运动的拓扑和非惯性效应。我们得到描述该模型的狄拉克方程。导出了波函数和能谱的表达式。的振荡器的能量谱作为一个函数的各种物理参数中所涉及的问题进行了严格的研究。最后,我们提出了我们的结果与其他凝聚态物理的结果之间的一些类比。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall hep-th
Simulating Condensed Matter Physics on Quantum Hardware
National University of Singapore(新加坡国立大学);Institute of High Performance Computing (IHPC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(科学技术研究局高性能计算研究所);Bioinformatics Institute, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(科学技术研究局生物信息学研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Harvard University(哈佛大学);City College of the City University of New York(纽约市立学院);Graduate Center of City University of New York(纽约市立大学研究生院)
综述了基于量子硬件的凝聚态物理模拟进展,重点介绍门基数字量子计算机模拟,并讨论模拟实验作为补充基准,涵盖主要硬件平台、数字量子模拟的基本要素及其在凝聚态物理中的应用。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Observation of Klein bottle quadrupole topological insulators in electric circuits
本文在电路中实验观测到克莱因瓶四极拓扑绝缘体,通过理论计算与实验验证了非对称滑移对称性对拓扑性质的影响,连接了凝聚态物理与电路系统。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Common and not so common high-energy theory methods for condensed matter physics
本章是一个技术、警告、事实和想法的集合,这些技术、警告、事实和想法有时被认为是高能物理学中的理论好奇心,但在凝聚态物理中有重要的影响。特别是,我们描述的理论,具有有限的,但不确定的辐射修正,也发生在描述拓扑半金属相凝聚态。在这个过程中,我们描述了高能物理学中的典型方法,这些方法说明了描述物质的给定相及其对外部场的响应的工作原理。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall hep-th
New classes of chiral topological nodes with non-contractible surface Fermi arcs in CoSi
在凝聚态系统中,手征拓扑节点是动量空间中携带非零陈数的鲁棒带交叉点。手征性表现为表面费米弧的存在,连接具有相反陈数的节点的投影。除了众所周知的外尔节点之外,理论家还提出了凝聚态系统中其他几种类型的手征拓扑节点,但仍然缺乏它们存在的直接实验证据。利用角分辨光电子能谱,我们在CoSi费米能级附近的能带交叉点上发现了两种新的手性节点,即自旋1节点和电荷2狄拉克节点,它们在(001)面上的投影由拓扑保护的表面费米弧连接.由于CoSi中的这些手性节点通过晶体对称性在布里渊区(BZ)的中心和拐角处被强制执行,因此连接它们的投影的表面费米弧形成穿过整个(001)表面BZ的不可收缩路径,这与具有小间隔的Weyl节点对形成鲜明对比。我们的工作标志着第一次实验观察到的手征拓扑节点以外的Weyl节点在体和表面上的凝聚态系统。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Fermions in condensed matter and beyond
本文旨在对二维系统中的狄拉克点进行理论讨论。虽然狄拉克点和狄拉克费米子是石墨烯(二维石墨)中的主要低能电子,但狄拉克费米子在低能物理学中的研究已经扩展到凝聚态系统之外。在这些替代系统中,可以实现在相关频带参数的操纵中的大的通用性。这允许系统地研究狄拉克点的运动和不同可能的融合,这超出了石墨烯的物理极限。本文介绍了狄拉克费米子的基本性质和狄拉克点的运动,并对这些运动进行了拓扑分类。在特定的模型系统的理论概念进行了说明。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Tensor Berry connections and their topological invariants
Berry连接在我们描述的几何相位和拓扑现象中起着核心作用。在凝聚态中,它描述了布洛赫态的平行输运,并作为动量空间中定义的有效“电磁”矢量势。受数学物理发展的启发,在那里引入了更高形式的(Kalb-Ramond)规范场,我们在此探讨量子物质中“张量Berry连接”的存在。我们的方法包括在一个有效的规范场,我们最终涉及到布洛赫态的组件的一般建设。我们将这种形式主义的拓扑物质的各种模型,我们调查的拓扑不变量,结果从广义贝瑞连接。例如,我们引入了张量Berry连接的2D Zak相位,然后我们将其与更传统的第一陈数相关联;我们还将表征3D拓扑绝缘体的缠绕数重新解释为Dixmier-Douady不变量,该不变量与张量连接的曲率相关联。此外,我们的方法识别了张量单极子的Berry连接,其在4D Weyl型系统中被发现[Palumbo和Goldman,Phys. Rev. Lett. 121,170401(2018)]。我们的工作揭示了规范场在凝聚态物理中的出现,直接影响了在固态和量子工程系统中寻找新的拓扑状态。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Robustness of symmetry-protected topological states against time-periodic perturbations
无带隙边界态的存在是任何拓扑绝缘体的一个关键属性。拓扑能带理论预测,这些状态对保持相关对称性的静态扰动是鲁棒的。在这篇文章中,使用Floquet理论,我们研究如何手征对称性保护也扩展到受时间周期扰动$-$在一维Floquet拓扑绝缘体,以及在普通的一维时间无关的拓扑绝缘体的状态。据发现,在后者的情况下,边缘模式是抵抗一个更大的类的时间周期的保序扰动比Floquet拓扑绝缘体。值得注意的是,手性时间无关的拓扑绝缘体中的边界态也表现出对某种类型的破环时间周期扰动的意想不到的弹性。我们认为,这是一个通用的属性的拓扑相保护的手征对称性。实验的影响进行了讨论。
2017-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Four-dimensional Floquet topological insulator with an emergent second Chern number
该研究针对高维时间周期驱动诱导的Floquet拓扑绝缘体研究空白,探究两种时间周期驱动下四维普通绝缘体的共振准能隙拓扑相变,发现驱动可使其转为具涌现第二陈数的四维Floquet拓扑绝缘体,且拓扑相可通过驱动参数调控。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall
$4π$-periodic supercurrent tuned by an axial magnetic flux in topological insulator nanowires
拓扑绝缘体(TI)纳米线与传统超导体相邻被提出作为实现拓扑超导性和马约拉纳零模(MZM)的可调谐平台。使用轴向磁通量$Φ$来完成调谐,其允许将系统从$Φ=0$处的平凡变换到当半个磁通量量子$Φ_0/2$穿过导线的横截面时的拓扑非平凡。在这里,我们探讨了预期的拓扑转变在TI线为基础的约瑟夫森结作为磁通量的函数,通过探测的$4π$周期分数的超导,这被认为是一个指标的拓扑超导性。我们的数据表明,这种$4π$ -周期性的超电流是在较低的磁场主要是平凡的起源,但在磁场以上的$\simΦ_{0}/4$拓扑$4π$ -周期性的超电流接管。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Artificial graphenes: Dirac matter beyond condensed matter
石墨烯的发现及其许多迷人的特性,使得人们对“人造石墨烯”的研究兴趣越来越大。这些是完全不同的新系统,与石墨烯具有令人兴奋的相似之处。其中包括超冷原子晶格、微波或光子晶格、“分子石墨烯”或像磷烯这样的新化合物。这些结构的优点在于,它们可以作为测量和测试石墨烯中可能无法达到的物理现象的新操场,特别是:控制狄拉克点存在的可能性(或狄拉克锥),在倒易空间中进行干涉实验,探测波函数的几何性质,操纵边缘状态,这些锥描述了两个相连能带附近的能带结构,其特征在于拓扑“电荷”。它们可以通过适当修改外部参数(压力、扭曲、滑动、应力等)在倒易空间中移动。它们可以在拓扑电荷守恒的条件下被操纵、产生或抑制。在这篇简短的评论中,我讨论了几个方面的合并或出现的狄拉克点的情况下,以及在凝聚态和超越这些情况下的实验研究。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Breakdown effect of periodic perturbations to the robustness of topological phase in a gyromagnetic photonic crystal
针对旋磁光子晶体中晶胞级周期性扰动问题,本文用几何与材料参数表征拓扑不变量退化,证明该扰动易破坏拓扑相并提示实现时需检验鲁棒性。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of topological edge modes in a quasi-periodic acoustic waveguide
拓扑边界和界面模式产生的声波波导中的简单的准周期性图案的墙壁。该程序打开了许多拓扑间隙的共振光谱和定性以及定量评估其拓扑性质提供。特别是,计算的体积不变量的连续波方程进行。实验测量再现了高保真的理论预测。特别地,通过壁的简单图案化来设计位于可呼吸波导中间的具有高Q因子的声学模式。
2019-02-14 cond-mat.mes-hall
Engineering topological exciton structures in two-dimensional semiconductors by a periodic electrostatic potential
本文提出利用周期性静电势混合里德伯态,在过渡金属二硫化物中实现拓扑激子带,为玻色子分数量子霍尔效应和拓扑边缘态提供新平台。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall
Majorana quasiparticles in condensed matter
在不到十年的时间里,在凝聚态物质中寻找Majorana准粒子已经成为物理学中最热门的话题之一。这篇评论的目的是提供一个简要的视角,我们在那里强烈关注人工实现一维拓扑超导性。在一个独立的介绍和一些技术部分之后,给出了当前实验状态的概述,并详细讨论了过去几年中最成功的一些实验。这些包括新一代的弹道InSb纳米线器件,外延铝InAs纳米线和Majorana盒,高频实验与proximitized量子自旋霍尔绝缘体实现碲化汞量子阱和最近的实验上的铁磁原子链的超导表面上。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Periodic array of quantum rings strongly coupled to circularly polarized light as a topological insulator
我们从理论上证明了一个强的高频圆极化电磁场可以将二维量子环周期性排列变成拓扑绝缘体。该方法适用于计算和分析阵列的电子能谱、边缘态的能谱和相应的电子密度。因此,本理论为基于环的介观结构中拓扑相位的光学控制铺平了道路。
2018-01-13 cond-mat.mes-hall
Half-Quantized Hall Effect at the Parity-Invariant Fermi Surface
本文在磁性掺杂拓扑绝缘体异质结中发现单个无能隙狄拉克锥,其霍尔电导以 e²/h 为单位呈半整数量子化,并解释了近期实验中二分之一霍尔电导的起源,展示了二分之一拓扑不变量的凝聚态实现。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall
Quantization and $2π$ Periodicity of the Axion Action in Topological Insulators
描述三维强拓扑绝缘体的体电磁响应的拉格朗日函数包含形式为“θE点B”的拓扑“轴子”项。经常有人说(没有证据),对应的作用量在周期时空上是量子化的,因此在“θ-> θ+2 θ”下是不变的。在这里,我们提供了一个简单的,物理动机的证明轴子作用量子化的周期性时空,假设只有矢量势是一致的,在下面的绝缘体的电子波函数的单值性。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Periodic Table for Floquet Topological Insulators
具有新颖拓扑性质的动力学相已知出现在自由费米子的驱动系统中。在本文中,我们得到了一个“周期表”来描述这样的时间依赖系统的相位,概括静态拓扑绝缘体的周期表。使用K-理论,我们系统地分类Floquet拓扑绝缘体从10 Altland-Zirnbauer对称类跨越所有维度。我们发现,静态分类方案所描述的一组$G$成为$G\times G$在时间依赖的情况下,并解释所产生的酉时间演化算子的二分分解的两个因素。拓扑保护的边缘模式可能会出现在两个Floquet系统之间的边界,我们提供了这样的边缘模式的数量和拓扑不变量的散装之间的映射。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Periodically driven four-dimensional topological insulator with tunable second Chern number
本工作研究高频周期性驱动下四维拓扑绝缘体的拓扑相变,证明通过调控驱动振幅可调节第二陈数,实现不同拓扑相间的转变,包括静态系统中缺失的偶数第二陈数相。
2023-12-26 cond-mat.mes-hall
Topological bands in one-dimensional periodic potentials
研究了一维周期势移动系统的量子态在离散模型和连续模型下的性质。在开边界条件下,边态出现在能隙中,表明了非平凡的拓扑结构。计算了相对于布洛赫矢量和位移角的陈数。在连续模型的极限下,每个带的Chern数恰好为1。我们证明了由势的平移所抽运的粒子数与拓扑不变量直接相关。
2014-11-15 cond-mat.mes-hall
Enhanced topological protection in planar quasi-one-dimensional channels with periodically-modulated width
我们研究了一维(1D)和准一维周期性结构作为可能的平台出现的马约拉纳束缚态,增强了对无序和系统不均匀性的鲁棒性。首先,使用一个简单的一维模型,我们解析地推导出有效的参数表征所产生的周期势的迷你带。我们发现,足够强的周期性电位,更高的能量的迷你带托管马约拉纳束缚态有显着的优势相比,他们的同行在统一的系统,包括增加拓扑间隙,增强对无序的鲁棒性,并扩大参数空间区域与拓扑超导性的存在相一致。我们确定的问题工程足够强大的周期性潜力作为一个关键的路障,实现高效的周期性1D结构。为了解决这一挑战,我们提出了一个有效的实施周期性电位的基础上实现的准一维通道在2D半导体异质结构接近耦合到超导体带的周期性调制的宽度。我们的调制通道设备的数值研究显示出良好的协议与简单的1D模型,揭示了一个拓扑相图,是相当不敏感的限制潜在的细节与屏蔽的超导体,并表明,工程图案化的2D结构是一个强大的和通用的方法来实现强大的马约拉纳束缚态。
2020-02-17 cond-mat.mes-hall
Tailoring Quadrupole Topological Insulators with Periodic Driving and Disorder
四极拓扑绝缘体(QTI)作为具有量子化四极矩的高次拓扑相的原型,引起了广泛的研究。QTI的实现已被报道在各种静态设置与周期性结构。本文从理论上研究了周期驱动无序系统的拓扑相变并建立了QTI相。在干净的限制,Floquet QTI相位出现从一个拓扑平凡的能带结构驱动的椭圆偏振照射。更引人注目的是,从一个纯粹的静态系统与平凡的拓扑结构,我们揭开了一个有趣的QTI阶段,需要同时存在的无序和周期性的驱动。此外,我们揭示了粒子-空穴对称性足以保护QTI。我们的工作不仅建立了一个新的策略来设计QTI,而且丰富了高阶拓扑的安全保护机制。
2022-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet topological phase transitions in a periodically quenched dimer
本文报道了周期性猝灭一维二聚晶格的拓扑性质的理论研究,其中在每个驱动周期$T$内,分段常数哈密顿量在一个分割时刻$t_p$从$h_1$切换到$h_2$.我们研究了不同的二聚模式$h_1$和$h_2$和相互作用的驱动参数,导致出现的拓扑状态都在零能量和边缘的布里渊-Floquet准能区。我们说明了不同的现象,包括发生在半金属光谱的边缘状态,拓扑转变,并从平凡的快照零能量拓扑状态的产生。不同的对称性在我们的结果中的作用进行了讨论。
2022-08-06 cond-mat.mes-hall
Multipole higher-order topology in a multimode lattice
拓扑学的概念对物理学研究产生了深远的影响,涵盖了凝聚态、光子学和声学领域,并预测了拓扑状态,为各种性质的波的路由和控制提供了前所未有的多功能性。更高阶的拓扑绝缘体进一步扩展了这种过多的可能性,使其结构维度的范围更广。在这里,我们提出了一类新的二维多极高阶拓扑绝缘体,出现由于个别元原子的简并模式的干扰,概括了凝聚态系统中的自旋轨道耦合机制。我们证明了该模型具有无序鲁棒角模,不能减少到已知的晶体拓扑相或传统的四极绝缘体,提供了第一个例子多极拓扑结构中的$C_3$对称晶格具有量化八极矩。晶格的多模性质产生具有极端局部化的平坦带和角态,使得能够对拓扑模式进行相干控制。我们通过组装设计的结构,观察多极拓扑角态和实验证明其相干控制来支持我们的预测。
2022-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perspective: Floquet engineering topological states from effective models towards realistic materials
本文综述从有效模型到真实材料的 Floquet 拓扑态工程,阐明光致对称性破缺可产生多种非平衡拓扑态,并结合第一性原理计算提出候选材料以推动实验验证。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Aperiodic-quasiperiodic-periodic properties and topological transitions in twisted nested Moiré patterns
本文研究了扭曲嵌套Moiré图案的非周期-准周期-周期性质,基于提出的TNPC推导了SGFs和SSHϕ哈密顿量,揭示了其与拓扑转变的关联,获得了具有C2z对称性的高阶拓扑态。
2024-02-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
The Hofstadter Butterfly: Bridging Condensed Matter, Topology, and Number Theory
本文从几何与数论视角阐释霍夫施塔特蝴蝶分形的理论框架,揭示其通过整数斜率梯形与幺模矩阵连接拓扑量子化与经典数论结构。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Band modulations and topological transitions in a one-dimensional periodic bead-on-string chain
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院)
研究一维周期珠链中带结构调制与拓扑转变,结合精确的波方程转移矩阵方法、数值谱搜索和实验,揭示带隙和局域中间隙态,并通过映射到SSH模型和低能二维Dirac理论解释这些态。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Generating quantum multi-criticality in topological insulators by periodic driving
我们表明,原型二维陈省身绝缘体主机异国情调的量子多临界在适当的周期性驱动的存在下:一个线性的狄拉克过渡共存的节点环状过渡所造成的新兴的对称性。基于频闪Floquet哈密顿量的单一重整化群方法可以明确地捕获多个普适类和标度律的存在,而不管拓扑跃迁是否与异常边缘模式相关。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el