Spin-spin interaction in the bulk of topological insulators
本文应用平均场论和Hirsch-Fye量子蒙特卡罗方法研究了三维拓扑绝缘体中的自旋-自旋相互作用。我们发现自旋-自旋相互作用有三个不同的分量：纵向，横向和横向Dzyaloshinskiii-Moriya-like项。当费米能级位于拓扑绝缘体的体带隙中时，自旋-自旋相互作用由于Bloembergen-Rowland相互作用而呈指数衰减。纵向关联是反铁磁的，横向关联是铁磁的。当化学势位于导带或价带时，自旋-自旋相互作用服从幂律衰减，在短分离极限时，各向同性铁磁相互作用占主导地位。
2013-11-12 cond-mat.str-el
Topologically different spin disorder phases of the J1-J2 Heisenberg model on the honeycomb lattice
在蜂窝状J1-J2海森堡模型上寻找自旋液体是近十年来研究的热点。本文通过引入最近邻和次最近邻键参数，研究了J_1-J_2海森堡模型的拓扑性质。我们发现在自旋无序区（0.2<J2/J1<0.5）存在两个拓扑不同的相：当J2/J1<0.32时，系统是拓扑平凡的零通量无隙自旋液体;当J2/J1>0.32时，系统是拓扑非平凡的π通量有隙手征自旋液体。这些结果表明，在蜂窝J1-J2海森堡模型中存在两种拓扑结构不同的自旋无序相.
2020-06-08 cond-mat.str-el
Interplay of Rashba spin-orbit coupling and Coulomb interaction in topological spin-triplet excitonic condensates
Natural faculty of Science, Langson college of education（朗山师范学院自然科学系）；Department of Theoretical Physics, VNUHCM-University of Science（越南国立大学胡志明市理工大学理论物理系）；Institute of Research and Development, Duy Tan University（戴南大学研发院）；Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University（戴南大学自然科学学院）
研究Rashba自旋轨道耦合与库仑相互作用在拓扑自旋三重态激子凝聚态中的协同效应，揭示其拓扑特性及实现途径。
2026-03-10 cond-mat.str-el
Spin quantum Hall effects in a spin-1 topological paramagnet
自旋为1的链中的AKLT态（或Half-phase）代表了一大类带隙拓扑顺磁体，它们在边界上具有受保护的无隙激发。在这项工作中，我们将展示如何实现这种类型的无特征的自旋-1状态上的一个通用的二维晶格。这些态在体相中具有带隙谱，但在一定方向上支持受自旋旋转对称性保护的无带隙边缘态，并具有自旋量子霍尔效应。利用整数自旋的费米子表示，我们给出了这种自旋1拓扑顺磁体在kagome格点上的一个具体例子，并提出了一个可能实现这种自旋1拓扑顺磁体的微观哈密顿量。
2014-05-30 cond-mat.str-el
Spin Correlations and Topological Entanglement Entropy in a Non-Abelian Spin-1 Spin Liquid
我们使用变分Monte Carlo方法分析Greiter和Schmidale [PRL 102，207203（2009）]提出的非阿贝尔自旋-1手征自旋液态的性质。在这种状态下，玻色子$ν= 1$ Moore-Read Pfuman波函数被用来描述一个正方形晶格上玻色子自旋翻转的气体，每个格元上有一个通量量子。对于环面几何，存在对应于环面上玻色子摩尔-里德态的拓扑简并的这些态的三维空间。我们表明，在这个空间中的不同状态的自旋相关变得难以区分的大系统尺寸。我们还计算了不同系统分区的Renyi纠缠熵，提取了拓扑纠缠熵，证明了晶格自旋液体态的拓扑序与连续Moore-Read态的拓扑序相同.
2015-12-23 cond-mat.str-el
Topological spinon bands and vison excitations in spin-orbit coupled quantum spin liquids
自旋液体是奇异的量子态，其特征在于存在分数和非限定的准粒子激发，称为自旋子和介子。它们的分数性质建立了拓扑性质，如受保护的基态简并。本文研究自旋-轨道耦合自旋液体，其中拓扑结构通过自旋子的非平凡能带结构进入。当自旋旋转对称性被最大限度地提升时，我们重新审视了最近在正方形晶格上的投影群分析中识别的$Z_2$自旋液相[Phys. Rev. B 90，174417（2014）]。我们发现，在只有最近邻耦合的情况下，正方晶格上的$Z_2$自旋液体总是表现出平凡的自旋带。加入第二近邻项后，最简单的射影群解非常类似于拓扑绝缘体的Bernevig-Hughes-Zhang模型。假设突现规范场是静态的，我们研究了视子激发，我们证实了在所有研究的自旋相位是去限制的。特别地，如果自旋带是拓扑的，自旋子和介子形成由多个自旋-马约拉纳零模耦合到一个介子组成的束缚态。这种零模的存在遵循这些自旋相位和具有涡旋的拓扑$p+ip$超导体之间的精确映射。我们提出了实验探针来检测这种状态在真实的材料。
2017-07-23 cond-mat.str-el
Spinless Charged Excitation at the Interface between a Conventional Topological Insulator and a Topological Mott Insulator
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；Flatiron Institute（平坦研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究传统拓扑绝缘体与拓扑莫特绝缘体界面，用密度矩阵重整化群计算三角晶格霍夫施塔特 - Hubbard 模型，发现界面有无自旋带电激发，通过多种方式识别，还表征了两体相激发。
2026-11-03 cond-mat.str-el
Persistent Coherence and Spin-Polarization of Topological Surface States on Topological Insulators
拓扑绝缘体上的无带隙表面态可以避免非磁性杂质的弹性散射，这使得它们成为低功率电子应用的有希望的候选者。然而，对于广泛的应用，这些状态应该保持相干，并在环境温度下显着自旋极化。在这里，我们研究的相干性和自旋结构的拓扑状态的表面上的模型拓扑绝缘体，Bi 2 Se 3，在高温下的自旋和角度分辨光电子能谱。我们发现一个非常弱的加宽和基本上没有衰减的自旋极化的拓扑表面状态到室温。我们的研究结果表明，拓扑绝缘体表面的拓扑态可以作为室温电子器件的基础。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Spin Liquid with Symmetry-Protected Edge States
拓扑自旋液体是一种具有长程纠缠的物质量子态，具有许多奇异的性质，如元激发的分数统计。然而，这些状态，短期的局部参数像所有的拓扑状态，是难以捉摸的常规实验探测。在这项工作中，我们结合理论分析和量子Monte Carlo数值上的挫折自旋模型，其中主机$\mathbb Z_2$拓扑自旋液体基态，并证明了存在的无隙边缘模式的保护是一个特征的状态，起源于非平凡的对称性分馏的基本激发。在边缘上对这些模式的实验观察将直接表明本体中拓扑自旋液体的存在，类似于对狄拉克边缘状态的观察证实了拓扑绝缘体的存在。
2017-08-25 cond-mat.str-el
Comment on "A continuous topological phase transition between 1D antiferromagnetic spin-1 boson superfluids" by W. Ji and X.-G. Wen
这是对预印本arXiv：1809.07771v2的评论。Ji和X。G.文
2018-11-05 cond-mat.str-el
Spontaneous loop-spin current with topological characters in the Hubbard model
我们发现一个状态的特点是一个自发的环自旋电流和单粒子的差距内的变分集团方法的哈伯德模型。这种状态存在于半填充蜂窝晶格中任意小的相互作用中。此外，通过对相互作用系统拓扑不变量的计算，证明了该能隙态具有非平凡的拓扑特征，即拓扑Mott绝缘态.这一结果意味着拓扑莫特绝缘相的普遍性。
2014-08-05 cond-mat.str-el
Surface-state spin textures and mirror Chern numbers in topological Kondo insulators
最近发现的拓扑近藤绝缘体引发了新的兴趣，著名的近藤绝缘体六硼化钐，这是假设属于这个家庭。在这封信中，我们研究了这种拓扑近藤绝缘体中的拓扑保护表面态的自旋纹理。特别是，我们得到密切的关系（i）在某些高对称点的杂交矩阵的形式，（ii）系统的镜像陈数，和（iii）可观察到的自旋纹理的拓扑表面状态。通过这种方式，实现了拓扑近藤绝缘体及其表面态自旋纹理的鲁棒分类。我们支持我们的研究结果与几个简化和现实的模型，如六硼化钐系统的数值计算。
2015-10-13 cond-mat.str-el
Topological spinon semimetals and gapless boundary states in three dimensions
近年来人们致力于理解具有无隙体激发的物质的拓扑相，其特征在于拓扑不变量和受保护的本征边界态。在这里，我们表明，拓扑半金属的马约拉纳费米子出现在精确可解的Kitaev自旋模型的一系列三维晶格。这些模型的基态都是量子自旋液体，具有Majorana费米子激发的无隙节谱。它示出，这些阶段是拓扑稳定的，只要某些离散对称性得到保护。相应的拓扑指数和无隙边界状态显式计算支持这些结果。与以前的研究相比，非相互作用系统中，在这项工作中讨论的阶段是相互作用自旋系统中的无间隙拓扑相的新例子。
2015-03-18 cond-mat.str-el
Topological Paramagnetism in Frustrated Spin-One Mott Insulators
时间反转保护的三维拓扑顺磁体是著名的三维拓扑绝缘体的磁性类似物。这样的顺磁体有一个散装的差距，没有外来的散装激发，但非平凡的表面状态的对称性保护。我们认为，受挫自旋1量子磁体是在3D中实现这种状态的自然环境。我们描述了这样一个自旋为1的拓扑顺磁体的基态波函数的物理图像中的波动的Halflion链与非平凡的链接相位的环路。我们说明了一些方面，这样的回路气体简单的精确可解模型。我们还展示了如何三维拓扑顺磁体可以很自然地访问内的自旋1磁体的从粒子描述。具体地说，我们构建了从粒子的平均场状态，自然驱动到拓扑顺磁时，包括波动。我们提出了批量投影波函数的拓扑顺磁体的基础上，从粒子的描述。另一种从粒子结构导致稳定的U（1）量子自旋液体，通过凝聚自旋液体的出射磁共振激发，可以从U（1）量子自旋液体获得拓扑顺磁体。
2015-01-06 cond-mat.str-el
Electric-field control of magnetic anisotropies: applications to Kitaev spin liquids and topological spin textures
本文发展微观理论，证明直流电场可通过自旋轨道耦合调控磁性Mott绝缘体的磁各向异性，在Kitaev材料中诱导拓扑相变并操控斯格明子等拓扑自旋纹理。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Exactly solvable model of topological insulator realized on spin-1/2 lattice
本文提出了一个定义在自旋为1/2的正方形装饰格上的拓扑绝缘体的精确可解模型。在Halfman模型框架下定义的巡回费米子通过Kitaev相互作用与自旋为1/2的Kitaev子晶格相互作用。该模型的基态是一个非平凡的拓扑相，精确求解。我们发现，在拓扑相变点处，各种无能隙闭合的相变勾勒出具有不同拓扑数的分离态。我们提供了一个详细的分析模型的基态相图，并演示如何拓扑状态之间的量子相变出现。我们发现，拓扑数相同和不同的态都被量子相变分开，而没有能隙闭合。拓扑相位之间的过渡伴随着自旋子系统的频谱从带到平带状态的重排。
2014-09-11 cond-mat.str-el
Floquet spintronics: tuning the current-induced spin polarization of topological surface states with light
Kangwon National University（江原国立大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
该研究基于弗洛凯理论，提出通过高频圆偏振光照射调控拓扑表面态的电流诱导自旋极化，可改变其动量空间自旋织构甚至反转电自旋极化率，为自旋电子学调控提供新途径。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological spin crystals by itinerant frustration
具有非平凡拓扑结构的自旋织构，如涡旋和Skyrmions，作为非常规磁性，输运和光学现象的来源而引起人们的注意。最近，新一代的拓扑自旋织构已被广泛研究的巡回磁铁;在传统的诱导，例如，通过非中心对称系统中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它们的特征是磁周期极短，即使在中心对称系统中也是稳定的。在这里，我们审查这种新类型的拓扑自旋纹理，特别强调其稳定机制。专注于巡游电子系统中的电荷和自旋自由度之间的相互作用，我们表明，巡游挫折，这是电子介导的相互作用之间的竞争，在稳定各种拓扑自旋晶体，包括非常规的高skyrmion数的skyrmion晶体，meron晶体，刺猬晶体中起着核心作用。我们还表明，在巡回挫折的基本成分是由双线性和双二次自旋相互作用的动量空间。这一观点不仅提供了一个统一的理解，非常规的拓扑自旋晶体，但也刺激了进一步探索奇异的拓扑现象在巡回磁铁。
2021-03-19 cond-mat.str-el
Topological Spin Texture in a Quantum Anomalous Hall Insulator
利用具有铁磁有序和强自旋轨道耦合的薄膜拓扑绝缘体，在实验中发现了量子反常霍尔效应。在这里，我们调查的自旋自由度的QAH绝缘体，并揭示了一个基本的现象，即边缘状态表现出拓扑稳定的自旋纹理的边界时，手征类对称存在。这一结果表明，边态在轨道和自旋自由度上都是手征的，手征边自旋织构对应于QAH绝缘体的体拓扑态。我们还研究了边缘自旋织构在设计基于拓扑态的自旋器件中的潜在应用，这些自旋器件可能适用于未来的自旋电子学技术。
2014-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing topological states through the exact non-Markovian decoherence dynamics of a spin coupled to a spin bath in real-time domain
在本文中，我们探讨了探测自旋耦合到一个自旋浴，其中自旋浴是由一个可控的一维横向场伊辛链。在拓扑相中，自由端边界条件下的一维横场伊辛链等价于具有非局域Majorana束缚态的修正Kitaev模型。我们发现探测自旋非马尔可夫退相干动力学可以反映自旋链的拓扑结构。通过控制伊辛链上的外磁场，我们发现了量子相变、拓扑边缘态和实时域非马尔可夫动力学之间的密切关系。我们还研究了该拓扑系统中相应的量子纠缠动力学。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological thermal Hall effect for topological excitations in spin liquid: Emergent Lorentz force on the spinons
本文研究了U（1）自旋液体中自旋子所受洛伦兹力的起源。我们的灵感来自于以前的观察规范场相关的成对自旋关联使用中子散射测量时的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用与晶格几何纠缠。我们将这一观察推广到作用在（中性）自旋子上的洛伦兹力。使自旋极化的外部磁场有效地为自旋子产生内部U（1）规范通量，并通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用扭曲自旋子运动。这种产生洛伦兹力的机制与在弱Mott绝缘区中由电荷涨落引起的U（1）规范内通量的感应机制有着根本的不同。我们将这种理解应用到可果美晶格上自旋金属的具体情况。我们提出的突现洛伦兹力的产生和由此产生的拓扑热霍尔效应的理论可以广泛应用于其他具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的非中心对称自旋液体。我们讨论了与可果美材料中的热霍尔输运的相关性。
2019-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Quantum Spin Hall Semimetals with Light
本文提出一种具有Z2拓扑不变量的量子自旋霍尔半金属，可由圆偏振光探测，并通过蜂窝晶格中自旋-轨道耦合、密度波衬底与塞曼效应实现，展现出拓扑保护的螺旋边缘态或光致电流。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Invariant and Quantum Spin Models from Magnetic π Fluxes in Correlated Topological Insulators
一个π磁通绝热插入量子自旋霍尔绝缘体，产生局域自旋和电荷磁通态。以Kane-Mele-哈伯德模型为例，证明了π通量可以用于精确的量子蒙特卡罗模拟来识别相关的Z_2拓扑绝缘体.在存在排斥相互作用的情况下，π通量产生具有居里定律签名的磁化率的Kramers双重自旋态。电子关联还提供了具有可调能量的磁激子的玻色子模式，其充当交换粒子并介导自旋子之间的可调范围和强度的动态相互作用。因此，π通量可以用来建立相互作用的自旋模型。这个想法适用于三自旋环和一维自旋链。具有π通量的关联拓扑绝缘体由于可以自由地产生几乎任意的自旋晶格，代表了一种新型的量子模拟器，可能对数值模拟和实验有用。
2013-02-28 cond-mat.str-el quant-ph
Spin-imbalance induced buried topological edge currents in Mott \& topological insulator heterostructures
本文在Lieb晶格上研究Mott绝缘体与拓扑绝缘体异质结构，发现界面磁场诱导的自旋失衡可在保持拓扑特性的同时产生受拓扑保护的埋藏自旋流和电荷流，并可通过调节自旋轨道耦合与关联强度之比进行调控。
2025-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin texture of an irradiated warped topological insulator surface
拓扑绝缘体是一种具有奇异表面电子性质的新的物质状态。确定这类材料的自旋织构对于理解其拓扑有序性至关重要，并可能导致自旋电子学的潜在应用。本文研究了具有六角弯曲的拓扑绝缘体在非共振圆偏振光作用下的表面态性质。由此产生的电子基态表现出一种新的特征，自旋织构打破了传统的自旋动量锁定存在于拓扑绝缘体表面。所观察到的自旋织构示出的基础晶体的对称群的后果。我们的方法推广到其他2D石墨烯类系统是简单的。我们的计算图表一个简单的实验路线实现的非平凡的自旋纹理。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Topological Spin Chern Pump
我们提出了一个一维电子模型，其参数在封闭的循环中被周期性地调制，它可以连续地将自旋抽运到铅上。通过定义自旋极化的Wannier函数，我们证明了自旋泵受到自旋Chern数的保护，从而对违反时间反演对称性和自旋守恒的扰动是稳定的.我们的工作证明了实现不依赖于任何对称性的拓扑自旋泵的可能性和原理，并提出了一种实验观察体拓扑不变量的可能途径。
2013-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Momentum Locked Topological Surface States, non-trivial Berry's phase and magnetoelectric quantization in topological insulators
三维拓扑绝缘体表面是一种新型的二维电子气。三维拓扑绝缘体的精确量子化磁光或轴子响应是其表面Berry相位保护自旋动量锁定态的直接结果。(PRL Viewpoint http：//physics.aps.org/node/3810）。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phases, topological flat bands, and topological excitations in a one-dimensional dimerized lattice with spin-orbit coupling
Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型描述了一维$Z_{2}$拓扑绝缘体，其具有对应于两种不同二聚化的两个拓扑不同相。在SSH模型中引入自旋-轨道耦合后，Bloch带的结构发生了很大的变化，最有趣的是，出现了一个新的拓扑相，该相具有一个零能束缚态，两端呈现非阿贝尔统计，这表明需要一个新的拓扑不变量来对所有相进行完全分类.在较大的参数范围内，我们发现自旋-轨道耦合诱导出具有非平凡拓扑的完全平坦带。对于非均匀二聚化的情形，我们发现自旋-轨道耦合改变了拓扑激发孤子和反孤子的对称结构，当自旋-轨道耦合强到足以引起拓扑相变时，整个系统是拓扑非平凡的，但孤子和反孤子消失，因此，系统是一个真正的拓扑绝缘体，具有良好的保护端态.
2014-04-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological spin textures in chiral magnets on the honeycomb lattice with magnetic fields
拓扑自旋织构，如skyrmions，具有显着的自旋电子学应用的潜力。本文的主要目的是进一步研究具有磁场的离散晶格上的拓扑自旋织构。本文利用蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、键依赖各向异性和易轴各向异性的经典旋转海森堡模型.我们主要研究有磁场的相图，特别是只存在场的非平凡相。结果表明，在磁场诱导下，出现了无公度Skyrmion超晶格，包括Skyrmion-bimeron混合态、铁磁星、涡旋和z-涡旋超晶格。从自旋组态、结构因子、拓扑荷和矢量手征等方面系统地分析了这些拓扑自旋织构的结构。我们希望我们的研究结果能对拓扑相的实验鉴定有所帮助。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-liquid-based topological qubits
提出基于量子自旋液体的拓扑量子比特架构，设计了磁性隧道结阵列与半导体-自旋液体混合两种原型，并给出探测协议以验证拓扑量子计算原理并建立通用逻辑门。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detecting End-States of Topological Quantum Paramagnets via Spin Hall Noise Spectroscopy
本文从理论上研究了沉积在量子顺磁体上的强自旋轨道耦合金属中由逆自旋霍尔效应（ISHE）产生的平衡自旋流涨落和相应的电荷噪声.结果表明，沿不同空间轴测量的电荷噪声功率谱可以直接探测量子顺磁体边界动态自旋关联的不同自旋分量。我们报告的实用程序ISHE促进自旋噪声探针作为一种工具，明确地检测拓扑相变在S=1/2量子自旋梯，主机一个平凡的基态的单重态产品状态，但拓扑保护的分数自旋激发本地化在其两端。我们的工作表明，ISHE介导的自旋噪声光谱的量子顺磁体的拓扑相位检测的一般用途。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Construction of topological quantum magnets from atomic spins on surfaces
本研究利用STM中绝缘薄膜上的自旋1/2原子，以原子精度构建了拓扑量子海森堡自旋晶格，实现了第一阶和第二阶拓扑量子磁体，并通过单原子电子自旋共振直接可视化了拓扑边缘态、缺陷及高阶角模式，为模拟量子多体相提供了自下而上的方法。
2024-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
First observation of Spin-Momentum Helical Locking in Bi2Se3 and Bi2Te3, demonstration of Topological-Order at 300K and a realization of topological-transport-regime
在arXiv：0812.2078（2008）[Y. Xia等人，Nature Physics 5，398-402（2009）http：//www.nature.com/nphys/journal/v5/n6/full/nphys1294.html]。本文报道了在Bi_2Se_3和Bi_2 Te_3中首次观察到的自旋动量螺旋锁定和自旋涡旋结构，证明了300 K下拓扑序的存在，并报道了螺旋狄拉克费米子拓扑输运机制的物质实现。我们的研究结果揭示了一个一对一的自旋动量锁定狄拉克结构Bi 2Se 3和Bi 2 Te 3是近100%的自旋极化，它表现出可调的拓扑费米子密度附近的Kramers点，并可以驱动到长期寻求的拓扑输运制度。观察到的拓扑节点狄拉克基态被发现是保护，即使到室温（300 K）。我们的研究结果铺平了道路，为未来的运输为基础的研究拓扑绝缘体，并可能在室温下的应用程序的保护自旋极化边缘通道，我们观察到自旋ARPES自旋电子技术。所有这些新的结果都是由于自旋分辨ARPES（莫特偏振）技术[http://www.nature.com/nature/journal/v460/n7259/full/nature08234.html]。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent Supersymmetric Many-Body Systems in Doped Z2 Topological Spin Liquid of the Toric-Code Model
本文研究了环面码模型的掺杂Z2拓扑自旋液体。我们发现，掺杂的空穴成为超对称粒子。掺杂Z2拓扑自旋液体的基态成为量子态的新物质--超对称玻色-爱因斯坦凝聚或超对称超流体。因此，该系统提供了一个独特的可操纵超对称多体系统的例子。
2012-10-11 cond-mat.str-el quant-ph
Topological nature of magnetization plateaus in periodically modulated quantum spin chains
我们揭示了均匀磁场下周期调制量子自旋链零温磁化平台态的非平凡拓扑性质。由于交换耦合的调制周期唯一地决定了平台的位置，我们发现拓扑非平凡的平台态可以用非零的整数Chern数来表征，并且具有非平凡的边缘激发.我们的研究澄清了一维量子自旋系统中众所周知的量子化磁化平台现象的拓扑起源，并将平台态与相关的拓扑绝缘体联系起来。
2014-08-21 cond-mat.str-el quant-ph
Topological spin transport by Brownian diffusion of domain walls
我们提出热填充畴壁（DW）在易平面铁磁绝缘体作为两种金属之间的强大的自旋载流子。作为拓扑电荷的DW的手性通过自旋转移矩耦合到金属自旋累积，并导致DW在界面处的手性依赖的热成核速率。在具有特定（净）手性的过填充DW扩散并在另一界面处离开铁磁体之后，它们通过自旋泵浦重新发射自旋电流。拓扑荷守恒支持自旋输运随铁磁体长度增加而代数衰减;这类似于超流自旋输运的衰减行为，但与磁振子自旋输运的指数衰减形成对比。我们设想，类似的自旋运输与代数衰变可以实现在材料与异国情调的自旋相位利用拓扑特性和相关的守恒量的激发。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological quantum phase transitions in the spin-singlet superconductor with Rashba and Dresselhaus (110) spin-orbit couplings
我们研究了具有Rashba和Dresselhaus（110）自旋轨道耦合的自旋单态超导体的拓扑性质。通过对称性分析，证明了Bogoliubov-de Gennes（BdG）哈密顿量中存在几个拓扑不变量.我们使用粒子-空穴对称性的Pfronan不变量$\mathcal{P}$来证明BdG哈密顿量的所有可能的相图。我们发现边缘谱是狄拉克锥或平带，这支持了该系统中马约拉纳费米子的出现。对于Majorana平坦带，需要更高对称性的BdG哈密顿量来使它们拓扑稳定。在确定马约拉纳平坦带的位置时，使用了Pfronan不变量$\mathcal{P}(k_{y})$和缠绕数$\mathcal{W}(k_{y})$。
2013-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relationship between Fermi-Surface Warping and Out-of-Plane Spin Polarization in Topological Insulators: a View from Spin-Resolved ARPES
我们对拓扑绝缘体Pb（Bi，Sb）2 Te 4（Pb 124）进行了自旋和角度分辨的光电子能谱研究，在六角扭曲的Dirac-cone表面态上观察到了显著的面外自旋极化.为此，我们对各种拓扑绝缘体（Pb 124，Bi 2 Te 3，Bi 2Se 3和TlBiSe 2）的翘曲强度进行了定量分析，并阐明了面外自旋极化Pz与翘曲强度系统相关。然而，Pz的大小被发现只有一半的预期从kp理论时，翘曲是强的，这表明多体效应的可能作用。除了证实自旋极化和表面态结构之间的普遍关系，我们的数据提供了一个经验指导原则，在拓扑绝缘体的自旋极化调谐。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Topological Order in the TlBiSe2 class : Probing the "spin" and "phase" on topological insulator surfaces
拓扑绝缘体的特征在于其边界上的自旋-动量锁定。三维拓扑绝缘体表面的自旋动量锁定导致了非平凡Berry相的存在，从而导致了拓扑表面上的奇异输运现象。使用自旋敏感探针（莫特旋光），我们观察到的自旋动量耦合和揭示的手征性质的表面电子在TlBiSe 2。我们表明，在TlBiSe 2的表面电子集体携带量子Berry的相位$π$和一个明确的手征（$η$ =-1，left-handed）与其自旋纹理或涡旋结构的费米表面上的顶部和底部表面。我们的实验结果不仅首次证明了体中Z2拓扑序的存在，而且揭示了拓扑表面上螺旋准粒子模的存在。自旋纹理计算将在其他地方报道。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Helical Spin Order from Topological Dirac and Weyl Semimetals
我们研究了拓扑Dirac和Weyl半金属的动力学质量产生和由此产生的螺旋自旋序，包括量子自旋Hall绝缘体的边缘态、弱拓扑绝缘体的表面态和Weyl半金属的体材料.特别地，外尔半金属的螺旋自旋织构以可见的方式显示了外尔费米子的自旋-动量锁定。螺旋序的自旋波波动携带电荷密度;因此，可以以简单且可预测的方式电控制自旋织构。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological spin excitations in Harper-Heisenberg spin chains
多体自旋系统代表了在强相互作用体系中实现物质涌现态的一个范例平台。自旋模型通常是在一维周期链中研究的，其晶格常数与原子间距离近似。然而，在冷原子装置或功能化扭曲范德华异质结构中，可以设计自旋物理的远程调制。在这里，我们表明，这样的超晶格调制在多体自旋哈密顿可以引起可观察到的拓扑边界模式的自旋链的激发光谱。在XY自旋- $1/2$链的情况下，这些边界模式源于与二维量子霍尔态的手征边缘模式的数学对应。我们的结果表明，多体相互作用的增加并不能缩小激发谱中的一些拓扑间隙，并且拓扑边界模式明显持续存在于各向同性海森堡极限。当自旋力矩增加时，这些观测结果得以实现，并且建立了该现象的大自旋极限。我们的研究结果表明，这样的自旋超晶格提供了一个有前途的路线，观察多体拓扑边界效应在冷原子设置和功能化扭曲范德华材料。
2019-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of the topological spin of Josephson vortices in topological superconductors
我们考虑了一个改进的装置来测量Aharonov-Casher相位，该相位由被捕获在环形拓扑超导结中的约瑟夫森涡旋组成。结中既有电荷又有磁通量。我们发现一个偏离Aharonov-Casher预测的起源，我们确定在一个添加剂的普遍拓扑阶段，显着地只依赖于奇偶性的连接所包围的涡的数量。我们发现，这个阶段是$\pm 2π$倍的约瑟夫森涡的拓扑自旋和陈数成正比。这个相位的存在可以通过它对结的电压特性的影响来测量，从而揭示约瑟夫森涡旋和超导态的拓扑特性。
2017-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Entanglement Entropy of a Bose-Hubbard Spin Liquid
当人们意识到不同的量子霍尔态只能通过更微妙的拓扑性质来区分时，通过对称性破缺来分类相位的朗道范式被证明是不完整的。今天，拓扑学作为对有序的基本描述的作用已经扩展到包括拓扑带绝缘体和某些在基态波函数中具有拓扑简并的无特征带隙莫特绝缘体。尽管有强烈的关注，这些拓扑有序的“自旋液体”的候选者很少存在。寻找具有自旋液体状态的系统的主要困难在于，它们违反了朗道范式，使得传统的序参量不存在。在这里，我们发现了一个玻色-哈伯德模型中的自旋液相，并通过拓扑纠缠熵直接测量了它的拓扑序。这是第一个非平凡自旋液体的确凿证据，通过它的纠缠熵确定为具有紧急Z2规范对称性的带隙基态。
2011-02-08 cond-mat.str-el quant-ph
Edge currents as a probe of the strongly spin-polarized topological noncentrosymmetric superconductors
近年来，反对称自旋-轨道耦合效应在新型拓扑超导体如半Heusler超导体和人工异质结构中的作用得到了研究。研究了Rashba和/或Dresselhaus自旋轨道耦合对二维非中心对称超导体的能带结构和拓扑性质的影响。为了这个目标，拓扑螺旋边缘模式进行了分析，为不同的自旋轨道耦合，以及为几个超导配对对称性。为了探索输运性质，我们研究了自旋极化边缘态对超导铁磁体异质结构中交换场的响应。破缺的手征对称性导致在相对边缘处的单向电流。
2018-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Insulators and Quantum Spin Liquids
在本文中，我们回顾了最近发现的拓扑绝缘体和某些类别的量子自旋液体之间的一些联系，侧重于二维和三维空间。在二维空间中，我们展示了整数量子霍尔效应在关联拓扑绝缘体和由费米子激发描述的手性自旋液体中起着关键作用，并且我们描述了“生成”某类拓扑态的过程。在三维空间中，我们讨论了某些量子自旋液体和相互作用的“奇异”变体的拓扑绝缘体之间的有趣关系。我们的注意力集中在更好地理解拓扑绝缘体中的相互作用，以及在强自旋轨道耦合存在下，可能导致中等到强相互作用的参数空间附近的相位。我们强调，氧化物与重过渡金属离子，这往往主机之间的电子相互作用和自旋轨道耦合的竞争，是一个很好的地方寻找不寻常的拓扑现象和其他非常规阶段。
2011-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced topological spin texture in a metallic ferromagnet
在双交换模型中研究了光致非平衡自旋结构，其中巡游电子通过铁磁Hund耦合与局域自旋耦合。特别是，我们专注于瞬态自旋结构从初始铁磁金属状态稳定的反铁磁有序状态中报道的[物理。119，207202（2017）]。通过求解薛定谔方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程，我们得到了有限的缠绕数和手征性，这意味着拓扑手征自旋织构的出现.这些观察再现的计算，其中自旋动力学突然淬火后的化学势在较大的集群进行检查。讨论了瞬态动力学中拓扑自旋织构的一种可能机制。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological spin torque emerging in classical-spin systems with different time scales
在具有两种截然不同的固有时间尺度的经典自旋系统中，快自旋的构型几乎瞬间跟随慢自旋动力学。我们开发的紧急有效理论的慢自旋自由度，并证明，这通常包括一个拓扑自旋力矩。这种扭矩引起异常的实时动态。它来自完整的约束定义的快速自旋配置空间，并给出了在拓扑电荷密度成为一个量子化的同伦不变量积分时。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Topological $Z_2$ invariant in Kitaev spin liquids: Classification of gapped spin liquids beyond projective symmetry group
投影对称群（PSG）是自旋液体的一种分类理论.然而，它并不包括一个费米自旋子激发的拓扑有序，因此带隙自旋液体的分类是不完整的。我们证明了分类超越PSG利用Kitaev模型的squareoctagon晶格，其中两个带隙的自旋液体区分的拓扑$Z_2$不变。该$Z_2$不变量可以仅由时间反演对称性和平移对称性定义，条件是时间反演对称性是投影实现的。因此，它是一类隐藏的拓扑Kitaev自旋液体的螺旋边缘状态，这已经被忽视了很长一段时间。这表明，存在一个未知的分类方案的带隙自旋液体超出PSG。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological order in the Haldane model with spin-spin on-site interactions
超冷原子实验允许研究拓扑绝缘体，如非相互作用的Haldom模型。在这项工作中，我们研究了一个泛化的Haldom模型与自旋-自旋现场相互作用，可以实现这样的实验。我们专注于测量基态的缠绕数（拓扑不变量），我们使用有效捕获长程相关性的平均场计算和具有64个位点的晶格中的矩阵积状态计算来计算该缠绕数。我们的主要结果是，我们展示了如何存在于非相互作用模型中的拓扑相位生存，直到相互作用是可比的动能。我们还证明了我们的平均场方法在有效地捕捉长程相关性的准确性。基于最先进的超冷原子实验，我们提出了一个实现我们的模型，可以给出有关的拓扑相位的信息。
2017-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Classification of symmetry protected topological phases in quantum spin chains
研究了量子自旋系统中对称性保护拓扑相的分类问题。SPT相位是具有对称性$G$的带隙短程纠缠量子相位。我们解释了在一维和二维量子自旋系统中，存在$H^{2}(G, U(1))$ / $H^{3}(G, U(1))$值不变量，证实了物理学家的一个猜想.
2021-10-10 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Exotic topological order in fractal spin liquids
我们提出了一大类三维自旋模型，这些模型具有拓扑有序性和抗局部扰动的稳定性，但超出了拓扑量子场论的描述。传统的拓扑自旋液体，在形式层面上，可以被视为具有离散规范对称性的弦状扩展物体的凝聚，在具有连续尺度对称性的固定点处。相比之下，分形自旋液体的基态是具有一定代数对称性的高度波动的分形对象的凝聚，对应于真实空间重整化群变换下的极限环，其自然地产生于底层分形几何的离散尺度对称性。本文提出的一类特殊的三维模型可能会使局域自旋系统的量子信息存储容量饱和。
2013-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
