Pseudopotential Formalism for Fractional Chern Insulators
最近，分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，缩写为HHH）态的推广被称为分数量子反常霍尔（Fractional quantum anomalous Hall），或者等价地，分数陈氏绝缘体态（Fractional Chern insulator state）已经在晶格模型中实现。理想的波函数，如劳克林波函数，以及相应的试验哈密顿量，前者是确切的基态，一直是至关重要的表征的相位。提出了分数阶Chern绝缘体的Wannier函数表示，L. Qi，物理学评论快报，126803]定义了一种将这些概念推广到分数陈式绝缘体的方法。在本文中，我们应用Wannier函数表示发展了一个系统的赝势形式分数陈绝缘体。赝势哈密顿量族被定义为渐近相对角动量分量的投影集，它形成具有磁平移对称性的两体哈密顿量的正交基。这种方法既可以作为相互作用的扩展工具，也可以作为半正定哈密顿算子的定义，其中理想的分数陈省身绝缘体波函数是精确的零空间模式。我们比较了短程两体赝势膨胀的各种分数陈省身绝缘体模型在三分之一填充相制度的劳克林型基态预计将实现。我们还讨论了非均匀的Berry曲率的影响，导致组件的哈密顿量，不能扩展到赝势，并阐述了它们的作用，在确定低能量理论的分数陈省身绝缘体。最后，我们推广我们的陈赝势的方法，涉及两个以上的机构的相互作用，以促进非阿贝尔分数陈绝缘体的识别的目标。
2013-08-27 cond-mat.str-el
Fractional (Chern and topological) insulators
我们回顾了在两个空间维度上物质的相互作用阿贝尔拓扑相的各种特征，特别强调分数陈氏绝缘体（FCI）和分数拓扑绝缘体（FTI）。我们强调这些系统的方面，挑战的直觉发展从量子霍尔物理学-例如，FCI是稳定的限制，其中的相互作用能量尺度是远远大于带隙，和FTIs可以拥有分数的激发在散装尽管没有带隙边缘模式。
2014-10-21 cond-mat.str-el
Chern-Simons Composite Fermion Theory of Fractional Chern Insulators
我们制定了陈-西蒙斯复合费米子理论的分数陈绝缘体（FCI），从而裸费米子映射到复合费米子耦合到一个晶格陈-西蒙斯规范理论。我们将此构造应用于Kagome晶格上的陈省身绝缘体模型，并确定了一个丰富的间隙拓扑相位结构，其特征在于包括具有不等填充和霍尔电导的状态的分数激发。在不同的填充分数具有相同的霍尔电导的带隙态的特征在于实现不同的对称性细分类。
2018-02-25 cond-mat.str-el
Classification and analysis of two dimensional abelian fractional topological insulators
我们提出了一个一般的框架，分析分形，时间反演不变的电子绝缘体在两个维度。该框架适用于所有准粒子具有阿贝尔编织统计的绝缘体。首先，我们构造了可以描述这些状态的最一般的陈-西蒙斯理论。然后，我们推导出一个标准，当这些系统有保护的无间隙的边缘模式-也就是说，边缘模式，不能缺口没有打破时间反转或电荷守恒对称。具有保护边缘模的系统可以看作是拓扑绝缘体的分形模拟。我们表明，以前的例子2D分数拓扑绝缘体的特殊情况下，这种一般建设。作为我们推导的一部分，我们定义了“局部Kramers退化”的概念，并证明了局部版本的Kramers定理。
2012-09-27 cond-mat.str-el
Fractionalized Fermi liquid on the surface of a topological Kondo insulator
我们认为，拓扑近藤绝缘体也可以有“内在的”拓扑秩序与分形激发在其表面上。局域磁矩和传导电子之间的相互作用在表面附近减弱，这使得局域磁矩能够形成自旋液体。这与传导电子表面态共存，实现了表面分形费米液体。我们提出了一个Kondo-Heisenberg模型，显示这样的表面的平均场解。
2015-09-10 cond-mat.str-el
Emergent Many-Body Translational Symmetries of Abelian and Non-Abelian Fractionally Filled Topological Insulators
分数填充相互作用拓扑绝缘体的能量谱和纠缠谱表现出一种特殊的流形，低能态与高能杂散态被能隙隔开。在目前的手稿中，我们表明，在分数填充陈氏绝缘体的情况下，在系统中发展的多体状态的拓扑信息驻留在这个低能量的流形。我们确定了一个新兴的多体平移对称，使我们能够分离准退化的质量质心动量部门的国家。在一个质心扇区内，状态可以进一步分类为一组涌现的（在热力学极限下）多体相对平移算子的本征态。我们解析地建立了圆环面上分数量子霍尔效应的二维布里渊区和分数陈氏绝缘体的二维布里渊区之间的映射。我们表明，计数的准简并水平低于分数陈绝缘体的间隙应引起的分数量子霍尔系统中的状态在相同的填充因子的折叠。我们展示了如何计数和分离的分数量子霍尔效应到二维布里渊区动量扇区的Laughlin，摩尔-里德和Read-Rezayi系列的激发，然后如何将这些映射到分数陈氏绝缘体的动量扇区。我们在数值上检查我们的结果，显示在工作中的Laughlin，摩尔读取和读取Rezayi国家的棋盘模型的陈省身绝缘体的紧急对称性，从而也表明，作为一个证明的原则，非阿贝尔分数陈省身绝缘体的存在。
2013-02-01 cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect and Featureless Mott Insulators
我们指出并明确证明了无特征的莫特绝缘体和分数量子霍尔液体之间存在着密切的联系。在最低朗道能级（LLL）下，以磁Wannier态为单粒子基，证明了LLL中相互作用玻色子的哈密顿量映射到由磁Wannier态形成的三角晶格上无特征莫特绝缘体的哈密顿量上.哈密顿量非常简单，只包含短程排斥和环交换项。
2010-03-11 cond-mat.str-el
Haldane Statistics for Fractional Chern Insulators with an Arbitrary Chern number
本文给出了具有任意Chern数的分数阶Chern绝缘体的基态和准空穴的解析计数规则。首先，我们构造赝势哈密顿分数陈绝缘体。我们实现这一点，通过映射的晶格问题的最低朗道水平的多组分连续量子霍尔系统与专门工程的边界条件。然后，我们分析了薄环面的赝势哈密顿极限，并提取计数规则（广义泡利原则，或Halfman统计）在每个布洛赫动量部门的零模式的简并。
2013-10-23 cond-mat.str-el
Symmetry protected fractional Chern insulators and fractional topological insulators
本文利用部分子方法构造了二维自旋极化分数Chern绝缘体（FCI）和时间反演不变分数拓扑绝缘体（FTI）的完全对称波函数。我们发现，晶格对称性引起许多不同的FCI和FTI阶段，即使具有相同的填充分数$ν$（和相同的量子化霍尔电导$σ_{xy}$在FCI的情况下）。它们具有不同的保序拓扑序，这些保序拓扑序由不同的射影对称群表征。我们主要研究在部分填充的Chern数为1的带中实现的FCI相位。一般$σ_{xy}=1/m\cdot e^2/h$ FCI波函数的低能规范群可以是$SU(m)$或离散群$Z_m$，在后一种情况下，相关的低能物理由陈-西蒙斯-希格斯理论描述。我们用我们的结构计算了基态简并度。给出了蜂窝格点和棋盘格点上FCI/FTI波函数的具体例子。讨论了在陈数为2的部分填充带中可能实现的非阿贝尔FCI相位。一般FTI波函数的自旋守恒的情况下，也提出了其低能规范群可以是$SU(m)\times SU(m)$或$Z_m\times Z_m$。所构造的波函数也为将来的变分蒙特卡罗模拟建立了框架。
2012-04-20 cond-mat.str-el
Charge and spin fractionalization in strongly correlated topological insulators
我们构造了一个有效的拓扑Landau-Ginzburg理论来描述二维空间中强关联粒子的一般SU（2）不可压缩量子液体。该理论刻画了准粒子量子数的分数化和与拓扑基态对称性有关的统计，并将Chern-Simons、BF和分级有效规范理论推广到SU（2）对称群的任意表示。我们的主要焦点是具有时间反转对称性的分数拓扑绝缘体，它被视为SU（2）量子霍尔效应的推广。
2013-08-20 cond-mat.str-el
Viewpoint: Toward Fractional Quantum Hall physics with cold atoms
关于Nigel R. Cooper和Jean Dalibard，“利用光通量晶格达到分数量子霍尔态”，Phys.Rev.Lett。110，185301（2013）和N. Y. Yao、黄毛菊A. V. Gorshkov，C. R. Laumann，A. M. Läuchli，J. Ye，and M. D. Lukin，“Realizing Fractional Chern Insulators in Dipolar Spin Systems”，Phys. Rev. Lett. 110，185302（2013）。研究人员提出了使用超冷原子和分子重建分数量子霍尔物理学的新方法。
2013-05-30 cond-mat.str-el
Floquet Fractional Chern Insulator in Doped Graphene
分数阶陈氏绝缘体是理论上预言的具有突现拓扑序的电子物质态。它们表现出与分数量子霍尔效应相同的普适性质，但不需要施加强磁场。然而，尽管进行了大量的理论工作，但仍然缺乏对这些奇异物质状态的实验实现。在这里，我们表明，掺杂石墨烯变成一个分数陈绝缘体，当用高强度的圆偏振光照射。我们利用Floquet理论推导了光驱动石墨烯的有效稳态能带结构，并利用精确数值对角化方法研究了相互作用系统。在蜂窝晶格的7/12总填充（上能带的1/6填充）处出现相当于1/3 Laughlin态的分数Chern绝缘体态。该状态也具有自发铁磁性，因此是连续对称性自发破缺以及拓扑相变的一个例子。
2013-09-29 cond-mat.str-el
Lattice construction of pseudopotential Hamiltonians for Fractional Chern Insulators
分数Chern绝缘体是分数量子霍尔态在无轨道磁场晶格系统中的新实现。这些状态可以通过Wannier状态表示（Phys. Rev. Lett. 107，126803（2011））。本文利用Wannier态表象构造了分数阶Chern绝缘体的赝势哈密顿量，它是以某些理想模型波函数作为精确基态的相互作用哈密顿量。我们表明，这些赝势哈密顿可以近似的短程相互作用的分数陈省身绝缘体，和他们的范围将被最小化的最佳规范选择的Wannier状态。作为说明性的例子，我们明确地写出了几个分数陈绝缘体模型的最低赝势的形式，包括晶格狄拉克模型和棋盘模型与陈数1，和d波模型和三角晶格模型与陈数2。当Chern数C=1时，赝势哈密顿算符的基态为1/3 Laughlin态;当C=2时，赝势哈密顿算符的基态为拓扑的330态.还包括d-波模型和两个解耦层的晶格狄拉克模型之间的插值的结果，这明确地证明了C=2分数陈绝缘体和双层分数量子霍尔态之间的关系。所提出的状态可以通过未来的数值工作进行验证，特别是提供了一个模型哈密顿量的拓扑结构的状态，还没有实现数字。
2014-09-03 cond-mat.str-el
Fractionalized topological insulators from frustrated spin models in three dimensions
我们提出了一种U（1）自旋液体形式的三维分形拓扑绝缘体理论，其中体相含有带隙的费米子自旋子，而无带隙自旋子的表面态是拓扑保护的.从烧绿石晶格上的自旋1/2模型开始，具有受挫的反铁磁和铁磁交换相互作用，我们表明，后者的相互作用的分解，在从费米子表示的自旋，可以自然地引起一个新兴的自旋轨道耦合的自旋子。这稳定了也具有体键自旋有序的分级拓扑绝缘体。最后，我们描述了这些状态的低能量特性。
2012-06-26 cond-mat.str-el
Experimental signatures of 3d fractional topological insulators
在这项工作中，我们探讨了分数拓扑绝缘体在三维空间的实验签名。这些物质状态具有完全带隙的体积，具有奇异的无带隙表面态和分数带电准粒子。他们的部分特点是一个非平凡的磁电响应，同时保持时间反转。我们描述了这些阶段如何出现在各种探头，包括光发射，隧道，和量子振荡。我们还讨论了掺杂和近超导电性的影响。我们认为，尽管我们目前的理论无法预测的材料，这些阶段将实现，他们应该是相对容易检测实验。
2012-05-09 cond-mat.str-el
Universality Lost: Relation between quantizations of the Hall conductance and the edge exponents in fractional quantum Hall effect
我们注意到一个含义的手征Luttinger液体的分数量子霍尔效应的边缘状态描述。通过考虑几个例子，涉及向后移动的中性模式，所产生的复合费米子与反向通量连接或边缘重建，我们表明，非普遍性的边缘指数意味着非普遍性的霍尔电导，在两端电导测量。
2015-03-13 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transition with Charge Fractionalization
过渡金属二硫属化物（TMD）云纹异质结构可以很好地模拟具有丰富关联物理的哈伯德模型的扩展版本。受最近报道的半填充时的连续金属-绝缘体转变（MIT）以及TMD莫尔异质结构中不同分数填充时的相关绝缘体的启发，我们提出了一种具有分数电荷的潜在连续MIT理论。电荷在MIT的分裂将导致各种实验观察到的效果，如一个大的临界电阻率以及大的普适电阻率跳跃在连续MIT。这些预测是从以前提出的理论相互作用驱动的连续MIT不同。物理在附近的麻省理工学院的阶段也将被讨论。
2022-06-08 cond-mat.str-el
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
Interacting and fractional topological insulators via the $\mathbb{Z}_2$ chiral anomaly
最近的研究表明，$2D$和$3D$拓扑绝缘体的拓扑性质被边界场理论中的$\mathbb{Z}_2$手征反常所捕获。然而，目前还不清楚这种异常是否能在电子-电子相互作用中幸存下来。我们表明，这确实是这样的情况下，从而提供了一种替代的形式主义治疗拓扑绝缘体的相互作用制度。我们应用这种形式主义分数拓扑绝缘体（FTI）通过投影/部分子的建设，并使用它来测试所有分数拓扑绝缘体，可以用这种方式来描述的鲁棒性。我们开发的稳定性标准是很容易检查和基于非相互作用的部分子的对开关行为。特别地，我们发现基于玻色子Laughlin态和$M=0$玻色子Read-Rezayi态的FTI是脆弱的，并且在每个拓扑扇区中可能具有完全带隙和非简并的边缘谱。相反，具有$M=1$和奇数$k$的$\mathbb{Z}_{k}$ Read-Rezayi态和具有$π/4$分数θ项的玻色子$3D$拓扑绝缘体是拓扑稳定的。
2013-12-02 cond-mat.str-el
Kohn-Sham Theory of the Fractional Quantum Hall Effect
我们制定的Kohn-Sham方程的分数量子霍尔效应映射到一个辅助问题的复合费米子，经历一个密度相关的有效磁场的原始电子问题。KS方程的自洽解表明，我们的配方捕获不仅具有非均匀密度的配置，但也拓扑性质，如分数电荷和分数辫子统计准粒子激发。这种方法应该能够在介观器件中对边缘结构、无序效应、自旋物理、屏蔽和分数量子霍尔效应进行真实的建模。
2019-07-16 cond-mat.str-el
Intraband collective excitations in fractional Chern insulators are dark
本文论证分数量子霍尔绝缘体中的带内集体激发与光耦合极弱而表现为暗态，该结论基于理想量子几何与Chern能带结构因子的关系及经典等离子体类比。
2024-06-15 cond-mat.str-el
Fractional topological insulators of Cooper pairs induced by proximity effect
某些具有强自旋轨道耦合的绝缘材料可以沿着其边缘或表面传导电流。这一现象源于电子能带结构的非平凡拓扑性质，与强磁场中电子的整数量子霍尔效应有些相似。类似于分数量子霍尔效应的拓扑绝缘体也是可能的，但尚未在任何材料中观察到。在这里，我们表明，一个量子阱的拓扑带绝缘体，如Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3，放置在与超导体接触，可以用来实现一个二维的拓扑状态与宏观多体量子纠缠的激发携带分数电子的电荷和自旋。这种分数拓扑绝缘体是诱导自旋p波库珀对的“赝能隙”态，对量子场论具有重要意义，并可应用于自旋电子器件和量子计算.
2013-08-21 cond-mat.str-el
Fractional Chern insulators in moiré flat bands with high Chern numbers
本文提出邻近斯格明子晶格的 Γ 能谷扭转同质双层 TMD 体系，利用交换势产生 C=-2 的高陈数莫尔平带，并通过动量空间投影精确对角化验证推广 Jain 级数。
2024-08-06 cond-mat.str-el
Kondo Tunneling into a Quantum Spin Hall Insulator
阐述了由普通金属、量子点和二维拓扑绝缘体（处于量子自旋霍尔态）组成的结的物理性质。它是近藤关联和量子自旋霍尔边缘态在二维拓扑绝缘体两侧运动的微妙结合。在窄条几何形状中，这些边缘状态相互作用，并且在边缘状态谱中打开间隙。因此，Kondo屏蔽效果较差，并且影响通过结的电子输运。具体地说，当边缘态耦合足够强时，隧穿微分电导在零温度下出现下降，而不是标准的零偏压近藤峰。
2012-01-03 cond-mat.str-el
Adiabatic continuity between Hofstadter and Chern insulator states
我们表明，陈氏绝缘体的拓扑非平凡带的绝热堂兄弟的朗道带的霍夫施塔特晶格。我们还证明了Hofstadter晶格上几种常见的分数量子Hall态与部分填充Chern能带中的分数Chern绝缘体态之间的绝热联系，这意味着它们实际上是同一相位的不同表现。这种绝热路径提供了一种产生更多分数陈氏绝缘体态的方法，并有助于澄清贝里曲率分布的不均匀性是削弱或完全破坏分数拓扑态的原因。
2012-10-29 cond-mat.str-el
A Unifying Framework for Fractional Chern Insulator Stabilization
该研究提出分数陈绝缘体对抗电荷有序态稳定化的统一框架，通过分析有效相互作用范围与量子几何性质的关系，结合广义霍夫施塔特模型的数值研究，推广几何稳定性假设并提出实验验证途径。
2025-11-18 cond-mat.str-el
Bosonic Halperin fractional quantum Hall effect at filling factor $ν=2/5$
具有多分量内部自由度的量子霍尔效应促进了新的涌现拓扑序的操场。本文研究了在总填充因子为$ν=2/5$的情况下，两组元硬核玻色子在组元内和组元间排斥相互作用下的关联拓扑相.给出了两种相互竞争的分数量子霍尔态的出现：Halperin（441）分数量子霍尔效应和Halperin（223）分数量子霍尔效应.我们阐明了它们的拓扑特征，包括基态的简并性和分数量子化的拓扑Chern数矩阵。最后，我们讨论了拓扑棋盘格点中组元间最近邻耦合由弱变强时，它们之间发生相变的情形。
2021-04-04 cond-mat.str-el
A Holographic Fractional Topological Insulator
我们给出了最近提出的描述分数拓扑绝缘体的低能有效作用量的全息实现。特别是，我们验证了这个假设的材料的表面支持分数量子霍尔电流对应于一半的劳克林状态。
2010-07-19 cond-mat.str-el hep-th
Fractional topological insulators
我们分析了二维拓扑绝缘体的推广，它可以实现相互作用，时间反转不变的电子系统。这些状态，我们称之为分数拓扑绝缘体，除了受保护的边缘模式外，还包含分数电荷和统计的激发。在s^z守恒的玩具模型中，我们证明了一个系统是分数拓扑绝缘体当且仅当σ_{sH}/e^* 是奇数，其中σ_{sH}是单位为e/2π的自旋霍尔电导，e^* 是单位为e的元电荷.
2009-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated Topological Insulators and the Fractional Magnetoelectric Effect
拓扑绝缘体的特征在于存在受时间反演对称性保护的无间隙表面模式。在三个空间维度的磁电响应描述的电磁场的散装θ项。在这里，我们构建这样的阶段，不能顺利地连接到任何带状绝缘体的理论例子。这种相关的拓扑绝缘体承认分数θ/π描述的分数磁电响应的可能性。我们表明，分数θ/π是唯一可能的在一个带隙的时间反演不变系统的玻色子或费米子，如果系统也有deconfined分数激发和相关的退化基态拓扑非平凡空间。我们用一个时间反演对称拓扑绝缘体的相关玻色子与θ = π/4的具体例子来说明这一结果。电子分数拓扑绝缘体的扩展进行了简要介绍。
2010-05-06 cond-mat.str-el hep-th
Fluctuation-induced Topological Quantum Phase Transitions in Quantum Spin Hall and Quantum Anomalous Hall Insulators
研究了量子涨落在量子自旋霍尔绝缘体和量子反常霍尔绝缘体拓扑量子相变中的作用。采用变分集团近似方法得到了相互作用多体系统的单粒子格林函数，并通过直接计算最近提出的相互作用系统的拓扑序参量来表征不同相.我们在几种模型中精确地指出了量子涨落对量子自旋霍尔到莫特绝缘体跃迁的影响。此外，我们提出了一个一般的机制，拓扑量子相变可以驱动的相互作用引起的自能量的发散。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current enhancement through a time dependent constriction in fractional topological insulators
我们分析了由随时间变化的收缩引起的后向散射电流，作为探测分数拓扑绝缘体的工具。我们证明了一个分数的拓扑绝缘体诱导的主导隧穿激发的总电流的增强，相反，在整数的情况下，不太强相互作用的减少。这个特征允许明确地识别分数准粒子。此外，可以清楚地确定主要的隧穿过程，这可能涉及一个或两个准粒子取决于相互作用。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mapping a fractional quantum Hall state to a fractional Chern insulator
建立了分数量子Hall态到分数Chern绝缘体的变分原理。我们发现，该映射具有规范自由度，可以产生一类适用于不同形式相互作用的FCI基态波函数。因此，规范应固定的变分原理，使FCI模型的相互作用能最小化。对于软的各向同性电子-电子相互作用，该原理导致与朗道能级的最大定域\emph{two-dimensional}投影Wannier函数相一致的规范。
2015-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalized Topological Insulators
拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理研究的一个重要课题，并提出了一些新的应用。虽然现在有许多这类材料的实验例子，但它们都可以用基于电子能带结构的理论来描述，这意味着它们不具有足够强的电子相关性来从根本上改变这种理论描述。在这里，我们回顾了最近的理论进展中描述的一类强相关的拓扑绝缘体-分数的拓扑绝缘体-带理论急剧失败，由于到其他自由度的电子的分数。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From Fractional Chern Insulators to a Fractional Quantum Spin Hall Effect
我们研究了平坦能带的代数结构，平坦能带的部分填充可能引起分数量子反常霍尔效应（或分数陈氏绝缘体）和分数量子自旋霍尔效应。这两种效应都出现在足够平坦的能带以及大致平坦和均匀的Berry曲率的情况下，使得全局陈氏数（拓扑不变量）可以与局部非对易几何相关联。这种几何形状类似于我们更熟悉的情况，即强磁场中二维电子系统中的分数量子霍尔效应。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Chern Insulators in Bands with Zero Berry Curvature
即使一个无相互作用的系统在布里渊区各处的贝里曲率为零，也有可能引入相互作用来稳定分数陈氏绝缘体。这些相互作用必然打破时间反演对称性（自发地或明确地），并具有改变底层能带结构的效果。我们概述了一些方法，这可能是实现的，并显示如何类似的相互作用也可以用来创建一个（时间反演对称）分数拓扑绝缘体。虽然我们的方法是严格的限制长程相互作用，我们数值表明，即使是短程相互作用的分数陈省身绝缘体可以稳定在一个带零贝里曲率。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The D3-probe-D7 brane holographic fractional topological insulator
D3-探针-D 7膜系统具有2+1维庞加莱对称性，是强关联分数拓扑绝缘体的全息表象，表现出零场量子化的霍尔效应，其电导率为半单位.系统的电荷密度和外部磁场的相图被发现，以及电荷带隙的量子霍尔态，它表现出金属和半金属相有趣的行为。讨论了分数拓扑绝缘体与其它模型的关系。
2016-10-22 cond-mat.str-el hep-th
Topological invariants for the fractional quantum Hall states
计算了分数量子霍尔态的拓扑不变量，其值与整数量子霍尔效应下的陈数一致。在阿贝尔分数量子霍尔态的情况下，这个不变量被证明等于K矩阵的迹。在非阿贝尔分数量子霍尔态的情况下，这个不变量可以根据描述这些状态的共形场论逐个计算。例如，这个不变量可以用来区分不同的分数霍尔状态，即使作为一个单一的数字，它不能唯一地标记不同的状态。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional topological insulators in three dimensions
拓扑绝缘体通常可以由拓扑场论定义，其中轴子角θ为0或π。在这项工作中，我们引入了分数拓扑绝缘体的概念定义的分数轴子角，并表明它可以与时间反演（T）不变性，如果基态简并存在。分数轴子角可以通过量子化的分数体磁电极化P_3和表面上的“减半”分数量子霍尔效应进行实验测量，霍尔电导为（p/q）（e^2/2 h），p，q为奇数。在最简单的这些状态中，电子表现为三个分数电荷的“夸克”耦合到一个去限制的非阿贝尔SU（3）“色”规范场的束缚态，其中夸克的分数电荷改变了P_3的量子化条件，并允许分数值与T不变性一致。
2010-11-14 cond-mat.str-el hep-th
Exactly soluble models for fractional topological insulators in 2 and 3 dimensions
我们构建精确的可溶性晶格模型的分形，时间反演不变的电子绝缘体在2和3维。这些模型的低能物理学完全等价于由分数带电的费米子准粒子构成的非相互作用拓扑绝缘体。我们发现，我们的一些模型有保护的边缘模式（在2D）和表面模式（在3D），因此，分数类似的拓扑绝缘体。我们还发现，一些2D模型没有保护的边缘模式-也就是说，边缘模式可以通过适当的时间反转不变，电荷守恒扰动。（类似的情况也可能存在于3D中）。我们发现，我们所有的模型是拓扑有序的，表现出分数统计以及基态退化的环面。在3D的情况下，我们发现模型表现出分数磁电效应。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Noninvasive Probe of Charge Fractionalization in Quantum Spin-Hall Insulators
当一个具有明确动量的电子隧穿到非手性的Luttinger液体中时，它分裂成两个单独的波包，它们携带分数电荷，并沿相反的方向运动。这种现象的直接观察已被证明是难以捉摸的，主要是由于测量探针引起的单粒子和等离子体反向散射。本文从理论上介绍了两种拓扑绝缘体器件，这两种器件自然适合于直接和非侵入性地检测分数电荷及其速度。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic theory of fractional excitations in gapless bilayer quantum Hall states: semi-quantized quantum Hall states
我们推导了半量子化量子霍尔态的低能理论，半量子霍尔态是最近观察到的一类无带隙双层分数量子霍尔态。我们的理论表明，这些状态的特点是耦合到一个紧急陈-西蒙斯规范场的分数电荷的无隙准粒子。这些无隙准粒子可以理解为电子和类劳克林准粒子的复合物。我们发现，半量子霍尔态表现出完美的层间阻力，主机非费米液体物理，并作为多功能的父态完全带隙的拓扑相托管任意子激发。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall effect in a Doped Mott Insulator
在不涉及自旋-轨道耦合的强关联系统中，证明了守恒自旋霍尔流的存在。自旋霍尔电导率由本征体性质决定，即使在零温度下强磁场中电荷电阻率发散时，本征体性质也是有限的。在后一个极限状态对应于自旋霍尔绝缘体。这种系统是一个掺杂的莫特绝缘体的相弦论描述，自旋霍尔效应被预测共存的能斯特效应来表征的低温赝隙相的本征性质。在自旋电子学中的可能应用也被提及。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall effect in doped Mott insulator: DMFT-approximation
在动力学平均场论的框架下，分析了掺杂莫特绝缘体作为母体铜氧化物超导体的霍尔效应。我们考虑部分填充（空穴掺杂）的下哈伯德带和计算霍尔系数和霍尔数的依赖空穴掺杂，确定的临界浓度的霍尔系数的符号变化。注意到霍尔效应的显著温度依赖性。结果表明，在YBCO的正常状态下，霍尔数的浓度依赖性与实验结果吻合得很好。
2022-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous fractional Chern insulators in transition metal dichalcogenides Moire superlattices
在二维异质结构中实现的莫尔超晶格为研究强关联电子态提供了一个令人兴奋的平台。本文研究了具有时间反演对称性和非平凡自旋{/valley}-Chern数的过渡金属二硫属化物（TMD）Moir{é}超晶格。利用实际材料参数和精确对角化方法，我们发现在一定的扭转角和分数填充下，分数陈氏绝缘体，自然{稳定}通过简单地引入库仑排斥。分数量子霍尔系统的时间反演对称性必须被显式破缺，而分数量子霍尔系统的时间反演对称性是自发破缺的。{We结果表明，在相反的山谷中的陈数对比对分数陈绝缘体的性质和相关的低能激发施加了强烈的约束。我们还提出在夹在非线性介质中的TMD Moir{é}超晶格中实现非阿贝尔Moore-Read态。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The thermal Hall conductance of two doped symmetry-breaking topological insulators
本文研究了两种破断拓扑绝缘体模型。它们是Chakravarty，Laughlin，Morr和Nyack[1]提出的d-密度波哈密顿量的变体，用来解释铜氧化物的赝能隙。掺杂后，两种模型都表现出类似于文献[1]中报道的反常热霍尔效应。[2]的文件。此外，它们还具有沿布里渊区对角线中心的空穴袋，这与参考文献中测量的霍尔系数一致。[3]。
2019-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional charge revealed in computer simulations of resonant tunneling in the fractional quantum Hall regime
分数电荷的概念是分数量子霍尔效应理论的核心。在这里，我使用精确对角化以及配置空间重整化（CSR）来研究有限集群，这是大到足以包含两个独立的边缘。分析了两个边之间共振隧穿的条件。“计算机实验”揭示了共振隧穿事件的周期性序列，与实验观察到的以e/3和e/5为单位的电荷分数量子化一致。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal-symmetry preserving Wannier states for fractional chern insulators
近年来，人们提出了许多分数阶陈氏绝缘体的数值证据，即当陈氏带部分填充时，晶格上的分数阶量子霍尔态。分数Chern绝缘体的一些试探波函数可以通过Wannier态表示将定义在连续体中的分数量子Hall波函数映射到晶格上来获得（Phys. Rev. Lett. 107，126803（2011）），其中朗道能级中的单粒子朗道轨道被识别为具有陈数C = 1的陈带的一维Wannier态。然而，这种映射一般破坏了格点群对称性。在本文中，我们讨论了修改映射以适应晶格旋转对称性的一般方法。通过这种修改后的映射构造的波函数应该作为更好的试验波函数，以比较的数值，也作为基础，为分数陈绝缘体的晶格对称性保持赝势形式主义的建设。本文主要研究正方晶格的$C_4$旋转对称性。类似的分析可以直接推广到具有$C_6$对称性的三角形或六边形晶格。我们还将讨论推广到分数阶陈氏绝缘体的晶格对称性与高陈氏数带。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Four-dimensional Fractional Quantum Hall States
我们提出了一个赝势哈密顿量，使张-胡广义分数量子霍尔态成为精确而唯一的基态。与Laughlin的准空穴（准粒子）类似，广义分数量子霍尔态中的激发是扩展对象。它们是在总位形空间CP $^3$中具有分数电荷$+(-)1/m^3$的涡旋状激发。张-胡态的密度关联函数表明它们是不可压缩的液体。
2006-08-28 cond-mat.str-el hep-th
Phase diagram of the Two-Component Fractional Quantum Hall Effect
我们计算了两组分分数量子霍尔效应的相图作为自旋或谷塞曼能量和填充因子的函数，揭示了新的相变和跨越许多分数平台的相边界。该相图与石墨烯以及GaAs和AlAs量子阱中的分数量子霍尔效应有关，当自旋或谷自由度是有效的时。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Gravitons in Fractional Quantum Hall Liquids
我们阐明了分数量子霍尔液体在长波极限下的中性集体激发的性质。我们证明了它们是携带角动量-2的手征引力子，这是内部度规的量子运动的量子，并且在系统响应于引力波的分数霍尔模拟时表现为共振峰。与现有的和可能的未来的实验工作，可以检测这些分数量子霍尔引力子和揭示其手征的关系进行了讨论。
2019-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing fractional topological insulators with magnetic edge perturbations
我们讨论了分数拓扑绝缘体（FTIs）的检测策略，实现了时间反演不变的分数量子霍尔系统的劳克林普适类。着重于输运测量，我们研究了磁扰动对边缘模的影响。我们发现，该模式显示出意想不到的鲁棒性，对磁背散射的中度耦合和边缘相互作用，允许各种相变信号的FTI阶段。我们还描述了协议提取的通用整数m表征的相位和边缘的相互作用参数的设置与磁铁和量子点接触的电导。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion Fractional Chern Insulator: An Intrinsically Multiband Route to Fractionalization in Rhombohedral Graphene
Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）
该研究提出菱面石墨烯莫尔超晶格中分数量子反常霍尔效应的斯格明子分数量子化起源，构建有效场论并构造变分试探波函数，确立了不依赖部分填充陈带的FQAH实现的现实途径。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Holon metal, charge-density-wave and chiral superconductor from doping fractional Chern insulator and SU(3)$_1$ chiral spin liquid
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本研究通过掺杂分数量子反常霍尔绝缘体和SU(3)₁手性自旋液体，探索霍隆金属、电荷密度波和手性超导体的形成机制。
2025-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
