Layer effects on the magnetic textures in magnets with local inversion asymmetry
局部反转对称性被破坏的磁体是手征磁织构如skyrmions和自旋螺旋的有趣候选者。这些磁体的性质是，每个后续层可以具有不同的Dzyaloshniski-Moriya相互作用（Dzyaloshniski-Moriya interaction），其起源于局部反演对称性破缺。鉴于这种系统的新候选者正在出现，与范德华晶体和磁性多层系统，它是有趣的，研究如何手性磁性纹理取决于层数和它们之间的耦合。在这篇文章中，我们用一个经典的海森堡自旋模型来模拟磁性层，其中每个连续的层的自旋符号交替。我们使用蒙特卡罗模拟来研究手征磁性织构，并表明磁性螺旋的节距受层间耦合和层数的影响。我们观察到偶数层的数量，在那里我们观察到的自旋螺旋的抑制奇数层的影响。我们给出了一个解释，我们的研究结果，提出了一个网络的强耦合层的系统。我们的研究结果可用于确定具有已知层数的螺旋系统，以及基于螺旋波长的可调谐性的新技术。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall
Tunable chiral spin texture in magnetic domain-walls
具有优选手性的磁畴壁（DW）表现出非常有效的电流驱动运动。由于结构反转不对称性（SIA）是它们稳定所必需的，因此在高度对称的Pt/Co/Pt中观察手性畴壁是有趣的。在这里，我们调整层的不对称性在这个系统中，并观察到，通过电流辅助DW脱钉实验，一个小的手征场的敏感变化。此外，我们令人信服地链接到DW纹理的DW运动所观察到的效率，使用DW电阻作为直接探针的DW的内部取向的影响下的面内字段。覆盖层厚度对手征场的非常微妙的影响允许其精确控制，这在设计用于最佳自旋-轨道-转矩驱动的DW运动的新材料中是重要的。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of tunable chiral spin textures with nonlinear optics
Aalto University（阿尔托大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Peking University（北京大学）；Seoul National University（首尔国立大学）
通过非线性光学研究CrPS₄中的可调自旋纹理，揭示其强非线性光学响应，为自旋光子学和自旋电子学提供新平台。
2025-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Symmetry, spin-texture, and tunable quantum geometry in a WTe$_2$ monolayer
晶体中电子波函数的自旋取向是一个内部自由度，通常对电旋钮不敏感。我们认为，从一般的对称性分析和$\vec k \cdot \vec p$的角度来看，单层1 T '-WTe $_2$具有栅极激活的倾斜自旋织构，产生电可调谐的体带量子几何形状。特别是，我们发现，由于其面外的不对称性，一个外加的面外电场打破反转对称性，诱导面内和面外电偶极子。这些反过来又产生自旋轨道耦合，以提升自旋简并，并使大量的带贝里曲率和磁矩分布的发展。此外，由于其低对称性，1 T ′-WTe $_2$中的Berry曲率和磁矩在动量空间中具有偶极分布，并且可以导致诸如电流感生磁化和量子非线性反常霍尔效应的非常规效应。这使得1 T '-WTe $_2$成为一个丰富的二维平台，用于量子几何效应的全电控制。
2019-01-02 cond-mat.mes-hall
Twist-angle tunable spin texture in WSe$_2$/graphene van der Waals heterostructures
该研究通过自旋进动实验首次实验验证了WSe$_2$/石墨烯范德华异质结的自旋织构及自旋-电荷转换可随扭角调控，发现特定扭角下存在径向自旋分量且自旋织构螺旋度可反转，为新型自旋-扭角电子器件研发奠定基础。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall
3D Magnetic Textures with Mixed Topology: Unlocking the Tunable Hopf Index
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
该研究提出周期性磁织构Hopf指数的离散几何定义，发现分数霍普夫子等混合拓扑态，为Hopf指数取多类数值提供物理依据。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall
An exactly soluble model with tunable p-wave paired fermion ground states
受Kitaev工作的启发，我们构造了一个精确可解的蜂窝格子上的自旋$\frac{1}2$模型，它的基态与正方格子上的$Δ_{1x}p_x+Δ_{1y}p_y+i(Δ_{2x}p_x+Δ_{2y}p_y)$ -波配对费米子完全相同，且配对序参量可调.我们推导出一个通用的相图，这个一般的p波理论，其中包含一个缺口的A相和拓扑非平凡的B相。我们表明，在B相的无隙条件下是由广义反演（G-反演）对称性下$p_x\leftrightarrow {Δ_{1y}\over Δ_{1x}} p_y$。相界附近的G反转对称无带隙B相由1+1维无带隙的Majorana费米子在渐近长波极限下描述，即$c=1/2$共形场论。带隙的B相具有G-反转对称性破缺，并且是由Moore-Read Pfweian描述的弱配对相。我们发现，在带隙的B相，涡旋对激发分离的基态由一个有限的能隙。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Displacement-field-tunable superconductivity in an inversion-symmetric twisted van der Waals heterostructure
本研究针对反演对称扭曲三层石墨烯，结合上下过渡金属二硫化物层诱导的自旋轨道耦合与位移场调控，通过对称性分析、数值计算与解析研究，揭示了二者对不同母态下超导序参量演化的影响，深化了对该体系超导序的认知。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
All-electrical switching of spin texture in a strain-tunable 2D Janus ferroelectric altermagnet
Jishou University（吉首大学）
该研究通过应变调控揭示二维Janus易磁体中自旋纹理的全电信号切换，提出非易失自旋电子记忆器件，实现全电写入与光学读出。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin inversion in graphene spin valves by gate-tunable magnetic proximity effect at one-dimensional contacts
石墨烯由于其高迁移率和长自旋扩散长度而具有显著的自旋电子学机会，特别是当封装在六方氮化硼（h-BN）中时。在这里，我们第一次展示了这种封装的石墨烯自旋阀与一维（1D）铁磁边缘接触门可调自旋输运。静电背栅调谐石墨烯的费米能级以探测1D铁磁接触的自旋极化态密度（DOS）的不同能级，其通过在石墨烯中诱导铁磁性的磁邻近效应（MPE）相互作用。与传统的自旋阀相比，在高电阻和低电阻配置之间的切换需要通过施加的磁场或高密度自旋极化电流进行磁化反转，我们提供了一种具有石墨烯中的栅极控制自旋反转的替代路径。所得到的可调MPE采用一个简单的铁磁金属自旋电子器件的承诺，并实现奇异的拓扑状态，从量子自旋霍尔和量子反常霍尔效应，马约拉纳费米子和skyrmions。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Tunable Intrinsic Plasmons due to Band Inversion in Topological Materials
能带反转在拓扑绝缘体和拓扑半金属中产生了丰富的物理效应。研究发现，具有墨西哥帽色散的反向能带结构可以增强带间关联，从而导致强的本征等离子体激元激发。它的频率范围从几个$\mathrm{meV}$到几十个$\mathrm{meV}$，并且可以通过外场进行有效的调谐。电子-空穴不对称项将等离子体激元激发的峰分裂成双峰。这种等离子体激元激发的命运和性质也可以作为探针来表征即使在轻掺杂系统中的拓扑相。我们数值模拟了带反转对三维强拓扑绝缘体，V-或Cr-掺杂（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$，支持量子反常霍尔态的磁掺杂薄膜中的等离子体激元激发的影响。因此，我们的工作揭示了一些新的光拓扑材料在等离子体激元的潜在应用。
2017-12-02 cond-mat.mes-hall
Theoretical Design of Mono-Elemental Ferroelectricity with Tunable Spin Textures in Bilayer Tellurium
本文通过理论设计在双层碲中实现单元素铁电性，利用不对称堆叠产生0.78 pC/m面外极化，并结合强自旋轨道耦合实现可调自旋纹理，为多功能纳米器件提供新平台。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Topological Valley Transport in Bilayer Graphene
谷赝自旋是表征能带中简并谷的量子自由度，是二维狄拉克材料的一个显著特征。与自旋类似，谷赝自旋由时间反转的一对状态跨越，尽管两个谷赝自旋状态在空间反转下相互转换。反演对称性的破缺导致了各种谷对比的物理性质;例如，谷依赖的拓扑输运是科学和技术的兴趣。双层石墨烯（BLG）是一种独特的系统，其固有的反转对称性可以被垂直电场可控地打破，为连续可调的谷拓扑输运提供了难得的可能性。在这里，我们使用了一个垂直的门电场打破BLG的反转对称性，和一个巨大的非局域响应被观察到作为谷赝自旋的拓扑输运的结果。我们进一步表明，谷传输是完全可调的外部门，和非本地信号持续到室温和长距离。这些观测结果挑战了当代对间隙系统中拓扑输运的理解，并且强大的拓扑输运可能导致未来的valleytronic应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable polarity inversions and three-fold rotation symmetry of the superconducting diode effect
本文研究了门控平面 Josephson 结中的超导二极管效应，在零场附近观察到两次门驱动的极性反转及三次谐波，并通过理论分析证明自旋-轨道耦合下多次极性反转与高次谐波的存在。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall
Symmetry-Tunable Skyrmions and Merons in Magnetic Nanodisks via Spatially Engineered Anisotropy
China University of Mining and Technology（中国矿业大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；Zhejiang University（浙江大学）
该研究通过空间调控各向异性，在无DMI的非手性磁系统中稳定了斯格明子与meron拓扑自旋纹理，实现了其可控磁响应及可重构磁振子元件的应用。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Even Integer Quantum Hall Effect in Materials with Hidden Spin Texture
本文揭示了中心对称二维材料中隐藏的Rashba自旋轨道耦合通过层间杂化抑制自旋劈裂，导致仅出现偶数整数平台的量子霍尔效应，打破反演对称性则恢复普通量子霍尔流体。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two different topological insulator phases in NaBaBi
通过打破三维狄拉克金属Na $_3$ Bi的反转对称性，我们使用$ab~initio$计算在已知化合物NaBaBi中实现了拓扑绝缘体（TI）相。出现两个不同的TI阶段：一个相是由于Bi $p$和Na $s$带之间的带反转，而另一个相（在压力下）是由Bi $p$和Ba $d$带的反转引起的。这两个阶段表现出Dirac-cone型表面状态，但他们有相反的自旋纹理。在上锥中，对于$s$ - $p$反转相存在左手自旋织构（类似于常见的TI，例如，Bi $_2$ Se $_3$），而对于$p$ - $d$反转相出现右旋自旋织构。NaBaBi提出了一个TI的原型模型，在相同的材料中表现出不同的自旋纹理。此外，由于带反转中$d$态的存在，NaBaBi可能表现出对拓扑态引入关联效应。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable superconductivity and Möbius Fermi surfaces in an inversion-symmetric twisted van der Waals heterostructure
我们从理论上研究了由镜像对称的扭曲三层石墨烯包围相同的过渡金属二硫属化物层组成的莫尔超晶格几何结构。我们证明了通过施加一个垂直位移场$D_0$，这种设置允许开关和控制费米面的自旋轨道分裂，并探讨了这种控制的两种表现形式：第一，我们用$D_0$计算了超导配对的演化;这以单线态和三线态配对的复杂混合物为特征，根据母体三层体系中的配对状态，竞争超导相之间的相变。其次，我们揭示了，与应用程序的$D_0$，自旋轨道诱导的自旋纹理表现出漩涡，导致“莫比乌斯费米面”的布里渊区的内部：非绝热电子轨迹，这是预测占主导地位的量子振荡实验，需要环绕$Γ$点两次，使其莫比乌斯性质直接观察。我们进一步表明，超导序参量继承了非常规的莫比乌斯自旋织构。我们的研究结果表明，该系统提供了一个很有前途的实验途径，系统地研究自旋轨道耦合的影响，在近魔角扭曲的三层石墨烯的拓扑和相关的阶段。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of tunable flux lattices in the homobilayer moiré of twisted and uniformly strained transition metal dichalcogenides
电子内部自由度的空间织构对材料的性能有着深刻的影响。这种纹理在真实空间中可以表现为一个新兴的磁场（或Berry曲率），这是预期诱导有趣的谷/自旋相关的输运现象。莫尔条纹是二维原子晶体界面上的一种空间变化，它为研究这种真实空间的Berry曲率效应提供了一个天然的平台。在这里，我们研究莫尔结构中形成的同质双层过渡金属二硫属化物（TMD）由于扭曲，各种均匀的应变分布，以及它们的组合，其中电子可以驻留在任何一层的层指数作为一个内部的自由度。层赝自旋在莫尔超晶胞中表现出涡旋/反涡旋织构，导致巨大的几何磁场和标量势。在几何图像中，莫尔磁场被发现为分别为面外赝自旋和面内赝自旋取向的梯度的叉积。我们发现了均匀应变的双重作用：除了是均匀双层中的莫尔原子纹理的原因之外，它还贡献了一个伪规范势，该伪规范势修改了层间耦合的局部相位。因此，应变可以用来调整的平面内的伪自旋纹理，而层间偏置调谐的平面外的伪自旋，我们展示了如何莫尔磁场的空间分布，强度和通量每个超晶胞可以工程。通过几何标量校正，标量势的景观也可以与莫尔磁场一起设计，形成不同的有效晶格结构。这些特性使得TMD莫尔结构有望构建用于传输和拓扑材料应用的可调谐通量晶格。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Spin accumulation and dynamics in inversion-symmetric van der Waals crystals
在时间反演对称性的存在下，反转对称材料被禁止在其能带结构中显示整体自旋织构。然而，在单层内缺乏反转对称性的范德华材料中，已经提出层相关的自旋织构可以产生耦合的自旋层自由度。在这里，我们使用反转对称的WSe $_{2}$和MoSe $_{2}$块体晶体中的时间分辨克尔旋转来研究这种自旋层极化并揭示其动力学。我们的测量结果表明，自旋层弛豫时间在WSe $_2$是有限的声子散射在高温下，层间跳跃可以调谐由一个小的面内磁场在低温下，提高弛豫速率。我们发现MoSe $_{2}$的寿命明显较低，这与WSe $_2$中较大的自旋-轨道耦合稳定的自旋层极化的理论预期一致。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetic domains in ferrimagnetic MnSb$_2$Te$_4$
该研究利用磁力显微镜成像亚铁磁性MnSb2Te4的磁畴，发现磁场可调控条纹与气泡畴形貌，并原位结合输运测量霍尔响应，为可重构磁畴器件奠定基础。
2023-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hong-Ou-Mandel Interference in a temporal-average-inversion-symmetric chain
本文提出通过绝热操控 Su-Schrieffer-Heeger 链的拓扑边缘态实现可调分束器与 Hong-Ou-Mandel 干涉，并证明该干涉在时间平均反演对称性保护下对常见无序性具有鲁棒性。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Band Inversion in Trilayer Graphene
该研究在 Bernal 堆叠三层石墨烯中利用位移场和量子振荡观测到 Berry 相位与有效质量的可逆演化，实现有质量—无质量—有质量的可调拓扑相变。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced Skyrmion dynamics and Tunable Weyl points in Chiral Magnet with Superconductivity
最近的研究表明，超导性为自旋电子学提供了新的视角。我们研究了由s波超导体和立方手征磁体组成的异质结构，它可以稳定拓扑自旋织构，即skyrmion。我们提出了一个超导引起的自旋力矩，起源于自旋轨道耦合，我们表明，自旋力矩可以驱动一个skyrmion在一个有效的方式，减少焦耳加热。我们还研究了Bogoliubov准粒子的能带结构，并证明了Weyl点的存在，其位置可以由磁化方向控制。这导致在自旋织构存在下作用于准粒子的有效磁场。此外，外尔锥的倾斜也可以通过自旋轨道耦合的强度来调节，我们提出了一种可能的实现II型外尔点。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum anomalous Hall effect and tunable topological states in 3d transition metals doped silicene
我们通过掺杂3d过渡金属在硅烯中实现了量子反常霍尔效应。用解析模型和Wannier插值方法研究了钒掺杂硅烯中存在稳定的量子反常霍尔效应。我们还预测了在某些过渡金属掺杂的硅烯中可以实现量子谷霍尔效应和电可调拓扑态，在这些能带反转的地方。我们的发现为实现量子反常霍尔效应提供了新的方案，为实现电可控拓扑态提供了平台。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological polar textures on CsPbBr3 nanoplatelets
本研究在CsPbBr3纳米片中发现室温可调铁电极化拓扑织构，揭示了厚度、温度等电边界条件对织构选择的调控机制，为卤化物钙钛矿的畴壁功能工程提供了新平台。
2025-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large tunable valley splitting in edge-free graphene quantum dots on boron nitride
二元自由度的相干操纵是现代量子技术的核心。石墨烯提供了两个二进制度：电子自旋和谷。有效的自旋控制已经在许多固态系统中得到证实，而谷的开发只是最近才开始，但没有在单电子水平上的控制。在这里，我们表明，石墨烯到六方氮化硼的范德华堆叠提供了一个天然的平台谷控制。我们使用由扫描隧道显微镜的尖端诱导的石墨烯量子点，并通过量子点位置的亚10 nm位移展示了从-5到+10 meV（包括谷反转）可调谐的谷分裂。这将受控谷分裂的范围提高了约一个数量级。自旋和谷态的可调反转应该能够实现这些自由度的相干叠加，作为实现基于石墨烯的量子比特的第一步。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall
Tunable Electronic Structure and Surface States in Rare Earth Mono-Bismuthides with Partially Filled f Shell
本文报道了部分填充f壳层的稀土单铋化物的体能带结构和表面态的演化。利用同步辐射光电子能谱，我们确定了三维体能带结构，并确定了X点附近的体能带反转，根据拓扑理论，这些反转可以产生具有奇数个无带隙拓扑表面态的非平凡能带拓扑.在表面伽玛棒点附近，由于其与本体带的强杂化，没有观察到预测的无隙拓扑表面状态的明确证据。在M棒点附近，由于两个不等价的体能带反转的投影，两个表面态相互作用，产生两组特殊的带隙表面态。体带反转和相应的表面状态可以通过改变稀土元素，在很好的协议与密度泛函理论计算假设本地f电子调谐。因此，我们的研究建立了稀土单铋化物作为一类有趣的材料，具有可调的电子性能和磁性，提供了一个有前途的平台，以寻找新的性能在潜在的相关拓扑材料。
2019-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable topological superconductivity and Majorana fermions in two dimensions
拓扑超导体和马约拉纳费米子的外部可控性对于基本和实际利益都很重要。在这里，我们预测的电场控制的Majorana费米子在二维拓扑超导体利用拓扑绝缘体薄膜接近耦合到传统的$s$波超导体。在铁磁有序的情况下，垂直电场作用下的可调结构反转不对称性可以诱导拓扑量子相变，实现手征拓扑超导态。在外加电场光斑的边界处出现了一个零能的Majorana束缚态，这可以用扫描隧道显微镜观察到。此外，结构反转不对称性还可以放大相图中的螺旋拓扑超导体状态，使这种奇异状态的实现变得更加可行。拓扑相的电控制可以进一步应用于范德华材料，例如二维过渡金属二硫属化物。
2016-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tunable skyrmion crystals and topological quantum oscillations in magnetic metals
Skyrmion是一种空间局域的磁性漩涡，它带有非零整数拓扑电荷。我们在二维铁磁体模型中研究了由反转对称破缺引起的手征相互作用下的Skyrmions晶体。我们发现，非线性四次模耦合项允许对称性增强塞曼场范围内的skyrmion晶体相保持稳定。此外，它导致在这个宽的场范围内的该自旋晶体的晶格常数的显著依赖性。传导电子耦合到这样一个可调自旋晶体示出的经验与塞曼场变化的贝里通量密度。这种可调谐的skyrmion晶体提供了一个独特的实现贝里-霍夫施塔特蝴蝶，导致一种现象，我们称之为“拓扑量子振荡”的电子态密度和相关的可观测量。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous nonreciprocal transport in a gate-tunable ferromagnetic Rashba 2-dimensional electron gas
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay（阿尔贝·费尔特实验室，法国国家科学研究中心，泰雷兹集团，巴黎萨克雷大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin（柏林赫尔姆霍兹中心）；Institut für Physik, Martin-Luther-Universität, Halle-Wittenberg（马丁·路德哈勒-维滕贝格大学物理研究所）；Plateforme Mesures Physiques à Basses Températures, Sorbonne Université（索邦大学低温测量平台）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Max Planck Institute of Microstructure Physics（马克斯·普朗克微结构物理研究所）
研究揭示了基于SrTiO3界面的铁磁性二维电子气在无外磁场下自发产生非互易传输，通过栅极电压可调控其磁阻和反常霍尔效应，为铁磁性Rashba磁体研究提供了新平台。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering second order topological superconductor hosting tunable Majorana corner modes in magnet/$d$-wave superconductor hybrid platform
本文提出磁体/$d$波超导体-QSHI混合平台，利用非共线自旋织构诱导可调MCM，并通过四极绕数、有效模型与边缘理论阐明二阶拓扑相及调控机制。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable plasmon modes and topological transitions in single- and bilayer semi-Dirac materials
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Instituto de Estructura de la Materia, CSIC（物质结构研究所，西班牙国家研究委员会）；Escuela Superior Politécnica del Litoral（拉蒂拉尔高等理工学院）；Universidad Complutense（康普顿斯大学）
研究通过调节参数δ，在单层和双层半狄拉克材料中实现等离子体模的可调性，揭示拓扑转变与等离子体响应的关系，为拓扑等离子体学和干涉应用提供新途径。
2025-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic proximity effect at Bi$_2$Se$_3$/EuS interface with broken inversion symmetry
利用密度泛函理论（DFT）和低能有效模型研究了Bi $_2$ Se $_3$ /EuS界面对拓扑绝缘体（TI）Dirac表面态的磁邻近效应.我们考虑一个薄的铁磁绝缘体EuS膜堆叠在Bi $_2$ Se $_3$（111）三层或五层五重层（QL）的板的顶部，EuS的磁化垂直于界面（$z$轴），这打破了时间反转和反转对称性。结果表明，电荷转移和表面弛豫使狄拉克锥电子掺杂。对于3和5个量子点，顶面狄拉克锥的能隙为9 meV，而底面狄拉克锥保持无隙。这是由于EuS薄膜的短程感生磁矩引起的。对于5个量子阱，在底表面狄拉克点的正下方形成了一个能隙为2 meV的额外狄拉克锥，而对于3个量子阱，没有额外的狄拉克锥。我们还研究了自旋轨道纹理的狄拉克表面态与破坏反转对称性，使用DFT和有效的模型。我们发现，$p_z$轨道耦合到自旋矩的$z$分量，其符号与$p_x$和$p_y$轨道相反。$p_z$和径向$p$轨道以与切向$p$轨道相反的旋向性耦合到面内自旋织构。从有效模型得到的结果与我们的DFT计算一致。计算的自旋轨道织构可以从自旋极化角分辨光电子能谱测试。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designing spin-textured flat bands in twisted graphene multilayers via helimagnet encapsulation
扭曲的石墨烯多层膜提供了可调平台来设计平坦带并利用相关的强相关物理。这些系统的二维性质使它们适合用打破特定对称性的材料封装。在这种情况下，最近发现的二维helimagnets，如多铁性单层NiI $_2$，是特别有吸引力的打破时间反转和反转对称性，由于其非平凡的自旋纹理。在这里，我们表明，这种自旋纹理可以印在扭曲的双层石墨烯的电子结构的邻近效应。我们讨论了印记自旋纹理的螺旋结构的波矢的依赖性，和有效的本地交换场的强度。基于这些结果，我们讨论了超导不稳定性的性质，可以发生在helimagnet封装的扭曲双层石墨烯。我们的研究结果提出helmagnetic封装作为一个强大的方式设计自旋织构平带系统，提供了一个起点，工程师一个新的家庭的相关莫尔状态。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Inversion Symmetry Breaking and Thermodynamic Evidence for Ferrimagnetism in Fe3GaTe2
本研究发现Fe₃GaTe₂存在局域反演对称性破缺，证实其基态为全局亚铁磁性，揭示了磁相演化与拓扑自旋织构的关联，为中心对称体系中奈尔斯格明子的存在提供了解释。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic $2π$ domain walls for tunable Majorana devices
本文提出利用超导基底上磁性带中的 $2π$ 畴壁生成拓扑准一维超导线并产生局域 Majorana 束缚态，为 Majorana 操控提供易控且多功能的平台。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Meron Spin Textures in Momentum Space
揭示了光子晶体平板中动量空间中的重子和反重子自旋织构。动量空间中的这些自旋纹理以前在电子或光子系统中都没有被注意到。破坏蜂窝状光子晶体的反转对称性会使布里渊区的角部处的狄拉克锥产生间隙。带隙附近的光子带的自旋织构呈现出一种重子或反重子。与电子系统不同，光子模式的自旋纹理直接表现在泄漏辐射的偏振中，因为狄拉克点可以在光线上方。自旋纹理提供了一种直接的方法来可视化局部Berry曲率。我们的工作突出了利用光子结构探索拓扑自旋纹理的重要机会，具有潜在的应用前景，可以通过拓扑鲁棒的方式来操纵光的偏振和其他模态特性。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coulomb effects on topological band inversion in the moiré of WSe$_2$/BAs heterobilayer
具有大禁带宽度的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体在自旋电子学中有着广泛的应用前景。在此，我们在单层过渡金属二硫属化物（TMD）和六角BAs的范德华异质双层膜中实现了具有大禁带的电调谐QSH绝缘体。当II型能带排列在电场中反转时，TMD中自旋谷锁定的价带边缘和BAs导带边缘之间的层间跳跃杂化导致堆叠构型依赖的拓扑能带反转。在非相互作用极限下，由于BAs的双自旋简并性，在带隙内留下了一个未杂化的导带，因此异质双层是自旋谷锁定的金属而不是QSH绝缘体。与库仑相互作用占在双层几何结构中，与杂交诱导的电偶极子的相互作用移动这个未杂交的导带向上的能量，引起一个相当大的全球QSH间隙。因此，这种异质双层提供了一个平台，工程电气可调QSH绝缘体具有相当大的带隙。在长周期云纹图案中，库仑相互作用和层间跳跃的竞争导致了QSH绝缘体和激子绝缘体的超结构。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall
Cavity Optomechanics of Topological Spin Textures in Magnetic Insulators
拓扑磁结构的集体动力学可以被认为是一个在磁钉扎势中运动的大质量粒子。我们证明了在腔谐振器内，这种有效的机械系统可以通过磁光逆法拉第效应和Cotton-Mouton效应感受到腔光子的电磁辐射压力。我们估计的两个自旋纹理-布洛赫域壁和手征磁孤子晶格的光机耦合的有效参数的值。孤子晶格具有磁手性，因此在圆偏振光中，它表现得像一个手性粒子，其光机械耦合的符号由光的螺旋性和晶格的手性决定。最有趣的是，我们发现了一个水平吸引制度的孤子晶格，这是可调的通过施加磁场。
2019-01-01 cond-mat.mes-hall
Designing Electron Spin Textures and Spin Interferometers by Shape Deformations
我们证明了在一维纳米结构中传播的电子的自旋取向与Rashba自旋轨道（SO）耦合可以根据需要通过改变纳米系统的几何形状来操纵。导致非均匀曲率的形状变形在空间中产生复杂的三维自旋纹理。我们采用一个典型的例子，椭圆变形的量子环，揭示了如何获得一个全几何和全电子控制的自旋取向。所得到的自旋纹理表现出可调的拓扑特征，具有围绕径向和面外方向的绕组。我们发现，这些拓扑非平凡的自旋图案影响自旋干涉效应的变形环，从而导致不同的几何驱动的弹道电子输运行为。我们的研究结果建立了电子自旋纹理，自旋输运和纳米尺度的系统形状之间的深刻联系。
2016-05-25 cond-mat.mes-hall
Highly tunable layered exciton in bilayer WS$_2$: linear quantum confined Stark effect versus electrostatic doping
在1H单层过渡金属二硫属化物中，反转对称性被破坏，而反射对称性被保持。相反，在双层中，反转对称性得到恢复，但反射对称性被破坏。作为这些对比对称性的结果，在这里，我们表明，双层WS $_2$表现出量子限制斯塔克效应（QCSE），是线性与所施加的平面外电场，在相反的二次一个单层。双层中的独特层自由度与场驱动的层内和层间激子之间的部分相互转换之间的相互作用产生激子振子强度的巨大可调谐性。这使得双层WS $_2$成为在激子共振下原子级薄的可调谐电吸收调制器的有希望的候选者，特别是当堆叠在提供超快非辐射弛豫通道的石墨烯层的顶部上时。通过调整偏置配置，我们进一步表明，激子响应可以很大程度上通过静电掺杂，有效地转移从中性带电激子的振子强度调谐。这些发现对于下一代光电子学的高度可调、原子薄、紧凑和轻的片上可重构组件具有前瞻性。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Two dimensional topological insulators with tunable band gaps: HgTe and HgSe monolayers
采用从头算电子计算方法，我们提出了一种新型的二维拓扑绝缘体（TI），单层低屈曲碲化汞（HgTe）和硒化汞（HgSe），具有可调的带隙.单层LB HgTe在适当的面内拉伸应变（ε > 2.6%）下，由于应变和自旋轨道耦合（SOC）的共同作用，发生了向拓扑非平凡相的转变。在2.6%< ε <4.2%的拉伸应变下，SOC引起能带反转和拓扑非平凡带隙，当ε > 4.2%时，当应变从2.6%增加到0.20eV时，单层LB HgTe TI相的带隙可以在很宽的范围内进行调节至7.4%。当应变ε > 3.1%时，单层LB HgSe的拓扑相变由应变和SOC引起。当应变增加到约4.6%时，拓扑带隙可以为0.05eV。2D LB HgTe和HgSe单层膜的大带隙使得这种类型的材料适合于在室温下的实际应用。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit torque emerging from orbital textures in centrosymmetric materials
本研究揭示了中心对称二维过渡金属硫族化合物中由轨道自由度驱动的新型自旋轨道力矩机制，该机制源于轨道织构的空间局域化，能产生高效可调的力矩，有望超越传统Rashba型效应。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Multifunctional Topological Insulators in Ternary Heusler Compounds
最近，量子自旋霍尔效应（QSH）在二元半导体碲化汞量子阱中被理论预测和实验实现[1-3]。QSH态和拓扑绝缘体是量子物质的新态，在基础凝聚态物理和材料科学中都有重要的应用[1-11]。许多具有C1 b结构的Heusler化合物是三元半导体，它们在结构和电子上与二元半导体相关。Heusler材料的多样性为调整带隙和通过选择具有适当杂化强度（通过晶格参数）和自旋轨道耦合的大小（通过原子电荷）的化合物来设置所需的带反转打开了广泛的可能性。基于第一性原理计算，我们证明了大约50个Heusler化合物显示出类似于HgTe的能带反转。这些零能隙半导体的拓扑状态可以通过施加应变或设计适当的量子阱结构来创建，类似于碲化汞的情况。这些三元零带隙半导体（LnAuPb、LnPdBi、LnPtSb和LnPtBi）中的许多含有稀土元素Ln，其可以实现从超导性（例如，G. [12]第12话，一个人的幸福。G. GdPtBi[13]）和重费米子行为（e. G. YbPtBi[14]）。这些性质为实现量子化反常霍尔效应和拓扑超导体开辟了新的研究方向。
2010-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral spin-textures in van der Waals heterostructures
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
研究手性自旋纹理的形成机制及实验进展，探讨其动态性质和传输特性，为实现室温稳定的手性自旋纹理提供方向。
2026-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable optics across a topological transition in organic polymers
可控的拓扑相变是有吸引力的，因为它们允许可调谐的单粒子电子特性。在这里，通过使用最先进的多体微扰理论技术，我们表明，拓扑$Z_2$相变发生在最近合成的亚乙炔桥连的多并苯聚合物的单粒子光谱伴随着拓扑激子相变：在非平凡相位中的带反转产生实数-空间激子波函数，其中电子和空穴相对于平凡相位交换轨道特征。拓扑激子相变导致了单重态-三重态分裂的宽调谐性，为单重态裂变的发生开辟了诱人的前景。最后，在拓扑非平凡相的单粒子电子结构的平坦性导致负分散的三重态激子在大部分的布里渊区，打开一个自发相干的能量输运在室温下的路线。
2022-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Theory of Optical Spin Texture in Chiral Tellurium Lattice
针对手性碲中织构化光学波难以理解的问题，研究构建了自旋分辨深微观光学能带结构，揭示其光学旋光性源于晶格扭转及光学自旋织构，为手性晶体光物质相互作用提供微观基础。
2025-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of Andreev bound states using superconducting phase texture
该研究在平面 Josephson 结中通过超导相位织构实现对 Andreev 束缚态位置和尺寸的控制，并以局域、非局域隧穿谱及理论模型验证。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley-contrasting Spin Textures in Janus Metal Phosphochalcogenides
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Southeast University（东南大学）
研究通过第一性原理计算揭示了Janus MP₂S₃Se₃单层中不同谷的自旋纹理差异，包括Ising型、Weyl型和Rashba型自旋纹理，并探讨了谷依赖的反常霍尔电流和光学选择性，以及通过应变调节能隙和谷间能量差的潜力。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization, Rashba interaction, and weak altermagnetism in inversion-asymmetric MnPS$_\text{3}|$WS$_\text{2}$ van der Waals heterostructures
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究由MnPS$_3$单层和WS$_2$单层形成的vdW异质结构，通过第一性原理计算，发现其界面有丰富相互作用现象，电子结构和能带排列可调，能控制交变磁相和谷分裂，是自旋和谷电子学应用的高可调平台。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the emergent traits of chiral spin textures in magnetic multilayers
磁skyrmions是拓扑缠绕的纳米级自旋纹理，其环境稳定性和多层膜中的电操纵导致了研究活动的爆炸。虽然过去的努力主要集中在孤立的skyrmions，最近合奏的手性自旋纹理，包括skyrmions和磁条，被证明具有丰富的相互作用与潜在的设备应用。然而，手性自旋织构现象学的几个基本方面仍有待阐明，包括它们的畴壁结构，热力学稳定性和形态转变。在这里，我们揭示了这些纹理特征的演变在一个可调的多层平台-其中手性相互作用支配自旋纹理能量可以广泛变化-使用全场电子和软X射线显微镜与数值模拟相结合。随着手性相互作用的增加，我们证明了Néel螺旋的出现，随后是域压缩性的显着降低，最后是Skyrmion形成机制的转变。结合分析模型，这些实验建立了一个全面的微观框架，用于研究和定制多层膜中的手性自旋织构特性。
2022-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Crystalline Insulator Nanomembrane with Strain-Tunable Band Gap
精细调节拓扑材料中的带隙和带反转的能力对于新型功能器件的开发是高度期望的。在这里，我们提出了拓扑晶体绝缘体（TCI）的SnTe和Pb $_{1-x}$ Sn $_x$（Se，Te）的独立纳米膜的电子性质是高度可调的工程弹性应变和控制膜厚度，导致可调的带隙和巨大的压电电导率。膜的厚度决定了相对表面上拓扑电子态的杂化，而弹性应变可以通过控制表面态的穿透长度来进一步调节杂化强度。我们提出了一种利用力集中在空间变化宽度的TCI纳米膜中引起的非均匀弹性应变的频率分辨红外探测器。预测的可调谐带隙伴随强自旋织构电子态将为基于TCI纳米膜的压阻器件、热电器件、红外探测器以及节能电子和光电子器件的制备开辟新的途径。
2014-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Emergent giant topological Hall effect in twisted Fe3GeTe2 metallic system
Seoul National University（首尔大学）；Nankai University（南开大学）；University of California, Riverside（加利福尼亚大学河滨分校）
研究发现扭曲Fe3GeTe2金属体系中存在巨量拓扑霍尔效应，其源于由交替的平面内和层对比Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的拓扑磁纹理，为下一代自旋电子器件提供了新途径。
2026-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
