All-electrical Magnon Transport Experiments in Magnetically Ordered Insulators
角动量输运是自旋电子学的基石之一。在磁有序系统中，自旋角动量不仅通过可动载流子传输，而且通过磁晶格的量子化激发传输。在这方面，磁有序绝缘体提供了一个平台，磁振子自旋输运实验没有额外的贡献，从自旋电流携带的移动电子。结合有限自旋-轨道耦合导体中的电荷-自旋电流转换过程，有可能在薄膜异质结构中实现全电磁振子输运方案。这篇评论提供了一个深入了解这样的实验和最近取得的突破。特别注意的是通过一个相邻的正常金属的磁有序绝缘体中的磁振子输运的自旋转移力矩的电荷电流为基础的操纵。此外，还讨论了反铁磁绝缘体中两种自旋相反的磁振子模对全电磁振子输运实验的影响。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall
Topological Insulators,Weyl Semimetals and Topological Superconductors A Transport View
电子带根据其拓扑结构进行分类。我们计算了电子能带的连接和曲率，并表明物理性质是由拓扑不变量决定的，这相当于零模的存在。我们将这种方法应用于拓扑绝缘体和拓扑超导体。
2016-10-23 cond-mat.mes-hall
Electronic transport properties of topological insulator films and low dimensional superconductors
本文综述了近年来拓扑绝缘体和超导纳米线及超导薄膜的研究进展。本文报道了用输运测量方法在TI薄膜中发现的电子-电子相互作用（EEI）、弱反局域化（WAL）和各向异性磁电阻（AMR）效应。然后，介绍了超导薄膜、桥和纳米线的输运性质以及非超导纳米线中的邻近效应。最后，TI和超导体（SC）之间的相互作用进行了讨论。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Superfluid Spin Transport through Easy-Plane Ferromagnetic Insulators
从理论上研究了具有易面各向异性的铁磁绝缘体中自旋的无耗散输运。我们考虑一个开放的几何形状，自旋电流注入到铁磁体从一侧的非平衡自旋积累的金属水库，并喷射到另一个位于下游的金属水库。自旋输运通过该设备的研究使用磁电电路理论，朗道-Lifshitz-吉尔伯特现象学，和微观线性响应理论相结合。我们讨论如何自旋超流性可以探测使用磁介导的电子拖动实验。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall
Effect of chiral selective tunneling on quantum transport in magnetic topological-insulator thin films
采用Landauer-Buttiker方法研究了磁掺杂超拓扑绝缘体薄膜的电子输运性质。手性选择性隧穿在这样的系统中，导致传输间隙，并因此电流阻塞解决。当具有相反手性的磁性状态在能量上对齐时，这种量子传输阻塞发生。当电子隧穿由交换场引起的磁势势垒或磁势阱时，可以观察到这一点。证明了当结构反转非对称势或面内磁化作用时，这一手征跃迁规则失效，这一新发现有助于解释拓扑绝缘体薄膜中的量子输运，特别是揭示量子反常霍尔效应的纵向电导行为.此外，利用手性选择性隧穿效应产生的负微分电阻，可以设计磁性拓扑绝缘体薄膜的电子器件。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall
Transport in disordered two-dimensional topological insulator
实验研究了与二维拓扑绝缘体相关的“倒置”半导体碲化汞量子阱在扩散输运区的输运性质。我们在没有磁场的情况下进行非局域电测量，并观察到由于边缘状态而产生的大信号。结果表明，边缘态可以传播超过1mm的距离，因此，在拓扑绝缘体中，局域和非局域电测量没有差别。在面内磁场的存在下，我们发现局部电阻的强烈下降和非局部电阻的完全抑制。我们将这一观察归因于面内磁场诱导的拓扑绝缘体和体金属之间的转变。
2011-06-09 cond-mat.mes-hall
Pseudo-ballistic transport in 3D topological insulator quantum wires
研究了无序三维拓扑绝缘体量子线中的量子电导涨落。实验和理论都揭示了介观导体中一种新的输运机制，即伪弹道输运，其弹道性质持续超过输运平均自由程，具有扩散输运的特征。由于准1D表面模式，其导致非通用电导波动，如在长且窄的Bi $_2$ Se $_3$纳米带中所观察到的。量子线中的自旋螺旋狄拉克费米子由于强的量子限制和弱的动量散射而在异常宽的能量范围内保持伪弹道性质。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall
Size Effects on Transport Properties in Topological Anderson Insulators
利用Landauer-Büttiker方法结合非平衡格林函数方法研究了拓扑Anderson绝缘体中输运性质的尺寸效应。计算了几种不同宽度的纳米带的电导，发现窄纳米带不再存在量子化平台。局域自旋分辨电流分布表明，两侧的边缘态可以耦合，导致背散射随着纳米尺度宽度的减小而增强，从而破坏了拓扑Anderson绝缘体中的完美量子化现象。我们还表明，非量子化电导的主要贡献也来自边缘状态。最后讨论了拓扑Anderson绝缘体的实验方案。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Transport in three-dimensional topological insulators: theory and experiment
本文综述了三维拓扑绝缘体表面态输运的理论和实验研究进展。理论的重点是纵向运输在电场的存在下，包括玻尔兹曼运输，量子校正和弱本地化，以及纵向和霍尔运输在电场和磁场和/或磁化的存在。特别注意的是在有限掺杂的运输，$π$ -Berry相，这导致没有背散射，克莱因隧道和半量子化霍尔响应。在普通运输和磁输运的表面状态的签名被清楚地确定。审查还包括运输实验的过去几年，审查最初的模糊的表面运输散装运输，以及运输方式，由于表面状态已越来越多地被确定实验。当前和未来可能的实验挑战突出和该领域的现状进行评估。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall
The resistance of 2D Topological insulator in the absence of the quantized transport
我们报告了具有反转能带结构的碲化汞阱的非常规输运性质：电阻即使在$10^2\times h/2e^{2}$量级时也不显示绝缘行为。该系统是一个边缘态占主导地位的二维拓扑绝缘体。结果是不一致的螺旋Luttinger液体的框架内开发的理论模型。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall
3D hinge transport in acoustic higher-order topological insulators
拓扑绝缘体中拓扑保护边界态的发现为探索新的输运现象开辟了一条新的途径。边界态对抗无序和杂质的单向性在电子和经典波器件中具有巨大的应用潜力。特别地，对于3D高阶拓扑绝缘体，它可以具有铰链状态，这允许能量沿着铰链通道传输。然而，铰链状态只被观察到沿一个单一的铰链，一个自然的问题出现：铰链状态是否可以同时存在于所有三个独立的方向上的一个样品？在这里，我们从理论上预测和实验上观察到的铰链状态的三个不同方向的高阶拓扑声子晶体，并证明其强大的单向传输从铰链到铰链。因此，成功地实现了三维拓扑铰链输运。这种新颖的声音传输可以作为具有非常规功能的声学器件的基础。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall
Non-reciprocal charge transport in an intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4
对称性、量子几何和电子关联是凝聚态物质最重要的组成部分，并导致实验中的非平凡现象，例如非互易电荷输运。本文报道了内禀磁性拓扑绝缘体MnBi_2Te_4中的非互易电荷输运。在手性边缘观察到电流方向相关电阻，其是磁性可切换的，边缘位置敏感的和七层层数可控的。施加栅极电压可以有效地调节非互易电阻。非互易电荷输运的观测和操纵表明了手性在MnBi2Te4的电荷输运中的基础作用，为利用手性工程开发范德华自旋电子器件奠定了基础。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall
Dissipative Edge Transport in Disordered Axion Insulator Films
本文结合第一性原理计算与 Landauer-Büttiker 输运分析，揭示无序使偶数层 MnBi$_2$Te$_4$ 的有能隙螺旋边缘态变为耗散无能隙态，并提出实验验证方案。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
Single-edge transport in an InAs/GaSb quantum spin Hall insulator
我们报告在一个单一的边缘通道的InAs/GaSb量子自旋霍尔绝缘体的传输测量，其中的传导发生通过只有一对反向传播的边缘模式。通过使用涉及高度不对称电流路径的特定样本设计，我们将二维拓扑绝缘体的单个边缘通道与另一边缘电隔离。这使我们能够通过多端测量来探测单个边缘。对于4- $μ$ m长的边缘，两端和四端电阻在$h/e^2$周围显示出接近量子化的平台，表明准弹道输运。我们的方法是有利的，因为它使我们能够从局部测量中洞察微观区域。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Disorder effect on magneto-transport on the surface of a topological insulator
研究了带有铁磁/铁磁结的拓扑绝缘体无序表面的磁输运性质。由于在表面狄拉克哈密顿量中，面外磁化引起质量间隙，而面内磁化具有有效矢量势的作用，因此这两种情况下的磁输运机制是不同的。前者类似于铁磁金属中的常规现象，而后者是由于动量空间中费米圆的移动。我们的数值计算表明，在平面内配置的磁导是强大的反对无序相比，在平面外的配置。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall
Signature of pseudo-diffusive transport in mesoscopic topological insulators
狄拉克费米子的一个独特的特点是伪扩散输运的倏逝模在低费米能量时，无序是低的。在较高的费米能量，即载流子密度，电输运是扩散的性质和传播发生通过平面波。在这项研究中，我们报告了通过1/f噪声在拓扑绝缘体的表面态中检测到这样的倏逝模。虽然在实验上已经在石墨烯中看到了伪扩散传输的特征，但在具有狄拉克色散的任何其他系统中尚未明确观察到这种行为。为了探讨这一点，我们研究了拓扑绝缘体中的1/f噪声作为栅极电压和温度的函数。我们的结果表明，在1=f噪声的费米能量的变化的非单调行为，表明从伪扩散到扩散输运机制的介观拓扑绝缘体的交叉。噪声的温度依赖性指向来自量子干涉的电导波动，作为这些样品中噪声的主要来源。
2019-04-13 cond-mat.mes-hall
Topological Signatures in Quantum Transport in Anomalous Floquet-Anderson Insulators
拓扑态需要扩展的体态的存在，如通常在能带和拓扑态桥接体隙的图片中发现的。但在驱动系统中，这是可以绕过的，并且可以得到拓扑态与完全定域的体态共存，就像反常的Floquet-Anderson绝缘体一样。在这里，我们展示了这种特殊的拓扑相的传输特性和它们对无序强度，几何配置（两端和多端设置）和驱动协议的细节的依赖的指纹。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport driven by the magnon chemical potential in a magnetic insulator
我们发展了一个线性响应输运理论的扩散自旋和热输运的磁振子在磁性绝缘体与金属接触。磁振子描述的位置依赖的温度和化学势，由扩散方程与特征弛豫长度。从线性化的玻尔兹曼方程出发，我们推导出长度尺度和输运系数的表达式。对于钇铁石榴石（YIG）在室温下，我们发现，长程输运是由磁振子化学势占主导地位。我们将该模型的结果与最近关于具有Pt接触的YIG的实验进行了比较[L. J. Cornelissen等人，Nat. Phys. 11，1022（2015）]并提取磁振子自旋电导率为$σ_{m}=5\times10^{5}$ S/m。我们的结果的自旋Seebeck系数在YIG同意与已发表的实验。我们的结论是磁振子化学势是一个必不可少的成分的能量和自旋输运的磁性绝缘体。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall
Configuration-Sensitive Transport on Domain Walls of a Magnetic Topological Insulator
研究了磁性拓扑绝缘体中畴壁的输运性质。磁性拓扑绝缘体的低能行为主要由手征边缘态决定。在这里，我们发现，在DW的CES的频谱和运输是强烈依赖于DW配置。对于布洛赫壁，在DW的两个共同传播的CES是双重简并的，入射电子被全反射。然而，对于Néel壁，两个CES是分裂的，并且透射由CES之间的干涉决定。此外，有效哈密顿量的CES表明，垂直于壁的磁化分量导致不同的输运行为。这些发现为实现低功耗的磁性DW自旋电子学器件奠定了基础。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Electron-hole scattering limited transport of Dirac fermions in a topological insulator
实验研究了电子温度对三维拓扑绝缘体碲化汞二维狄拉克表面态输运的影响。我们发现，周围的最小电导率点，其中电子和空穴都存在，加热的载体与直流电流的结果在一个非单调的微分电阻的窄通道。我们发现，所观察到的电阻的初始增加可以归因于电子-空穴散射，而减少自然遵循费米能级的变化的载流子。这两种效应主要由体价带中的范霍夫奇异性决定。结果表明，带间电子-空穴散射在拓扑绝缘体输运性质中的重要性。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Transport Induced Linear Magneto-Resistance in Topological Insulator Bi$_2$Se$_3$ Nanoribbons
本文报道了在垂直磁场作用下，Bi2Se3纳米带的线性磁电阻效应。通过角度依赖性磁输运实验，我们表明，这种线性MR是纯粹由于二维（2D）的运输，与最近发现的线性MR从2D拓扑表面状态散装Bi2Te3，和线性MR的其他无带隙半导体和石墨烯。我们进一步表明，Bi2Se3纳米带的线性MR持续到室温，强调了利用拓扑绝缘体纳米材料的室温磁电子应用的潜力。
2011-08-02 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic study of spin transport in easy-plane antiferromagnetic insulators
针对易面反铁磁绝缘体磁振子本征模被认为无净自旋角动量的问题，通过微磁学模拟发现外磁场可调控磁振子本征模与自旋输运偏振，其机制为正交线偏振磁振子的相干拍频，为按需调控自旋信号开辟了路径。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Magnon-polaron transport in magnetic insulators
从理论上研究了强磁弹耦合对磁性绝缘体输运性质的影响。我们发展了磁振子-声子混合模（磁振子极化子）的玻尔兹曼输运理论，并确定了输运系数和自旋扩散长度。磁振子极化子的形成导致异常功能的磁场和温度依赖性的自旋塞贝克效应时，在磁性和弹性子系统的无序散射是足够不同的。Kikkawa等人[PRL 117，207203（2016）]关于钇铁石榴石薄膜的实验数据可以通过比材料的磁性质量好得多的声学质量来解释。我们预测在自旋和热传导和非局域自旋输运实验中类似的异常特征。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Magnetic Topological Insulator Thin Films
最近报道了在磁掺杂的拓扑绝缘体薄膜中长期寻求的量子反常霍尔效应的实验观察[Chang等人，Science 340，167（2013）]。一个有趣的观察是从霍尔电导的量化平台快速下降，伴随着作为栅极电压的函数的纵向电导的峰值。在这里，我们提出了一个量子输运理论与磁性拓扑绝缘体薄膜的有效模型。理论和实验之间的良好的一致性表明，所测量的运输起源于一个拓扑非平凡的导带，其带边附近，集中的Berry曲率和局部最大群速度。同时也揭示了破缺结构反演和粒子-空穴对称性的不可或缺的作用。研究结果对今后基于第一性原理计算的实验和输运研究具有指导意义。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall
Electrically induced strong modulation of magnons transport in ultrathin magnetic insulator films
通过磁绝缘体的磁振子输运可以由电流偏置的重金属栅极控制，该重金属栅极通过磁振子密度来调制磁振子电导率。在这里，我们报告的非线性调制效应在10 $\,$ nm厚的钇铁石榴石（YIG）薄膜。调制效率大于40%/mA。对于400 $\,$ nm宽的Pt栅极，在高DC电流密度（2.2 $\times 10^{11}\,$ A/m $^{2}$）下的自旋输运信号饱和，这表明即使在高电流水平下，尽管膜的高磁质量，也不能达到磁不稳定性。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Theory of Cross-correlated Electron-Magnon Transport Phenomena: Case of Magnetic Topological Insulator
本文研究了磁振子和狄拉克电子在铁磁拓扑绝缘体表面的热电流互关联输运现象。对于垂直磁化，我们计算了磁振子-（电子-）拖曳反常Nernst/Seebeck（反常Ettingshausen/Peltier）效应和磁振子-/电子拖曳热霍尔效应。磁振子拖曳热电效应被解释为磁振子感应电动势引起的。当磁化具有面内分量时，出现各向异性磁阻（AMR）的热/热电类似物。在绝缘状态下，热AMR被实现为AMR的磁振子模拟。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Transport of Gapped Dirac Magnons in Bilayer Ferromagnetic Insulators
双层海森堡铁磁绝缘体保持与六边形布里渊区的两个相对谷相关联的简并太赫兹狄拉克磁振子模式。我们表明，这种能量简并可以通过破坏反演对称性（I），导致拓扑磁振子谷电流。我们进一步表明，该电流导致谷塞贝克效应的磁振子，从而可检测。我们在双层CrBr 3的具体例子中进行计算，其中我可以通过静电掺杂来打破。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Universal Hall conductance scaling in non-Hermitian Chern insulators
我们研究了二维陈氏绝缘体的霍尔电导耦合到一个环境，导致增益和损失。引入一个双正交线性响应理论，我们表明，足够强的增益和损耗导致一个特征的非分析贡献的霍尔电导。在其开始时，这种贡献表现出一个普遍的幂律与幂3/2的狄拉克质量，化学势和增益强度的函数。我们的结果为电子输运实验中非厄米拓扑的研究铺平了道路。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall
Spin-charge transport driven by magnetization dynamics on disordered surface of doped topological insulators
利用格林函数方法，研究了掺杂三维拓扑绝缘体/磁性绝缘体结无序表面上的自旋、电荷产生和电子输运.我们发现掺杂拓扑绝缘体的无序表面上的自旋杂质散射不仅由局域磁化动力学引起，而且由非局域磁化动力学引起。我们还澄清了自旋电流以及电荷密度诱导的空间非均匀磁化动力学，和自旋电流扩散传播的无序表面上。利用这些结果，我们讨论了自旋和自旋流在表面产生前后的局域和非局域自旋力矩，并提供了一个检测自旋流的方法。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall
Influence of Device Geometry on Transport Properties of Topological Insulator Microflakes
在拓扑绝缘体的输运研究中，由于样品制备方便和容易获得高载流子迁移率，通常使用从大块单晶剥离的微片。在这里，基于有限元分析，我们表明，对于非霍尔棒形的拓扑绝缘体样品，测得的四点电阻可以大大修改的样品的几何形状，体积和表面介电常数，和磁场。为了准确地将四点电阻转换为纵向电阻率和霍尔电阻率，必须引入几何校正因子。非均匀电流密度分布的磁场依赖性可导致显著的正磁阻和非线性霍尔效应，这在理想霍尔棒几何形状的样品中不存在。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
Long distance transport of magnon spin information in a magnetic insulator at room temperature
自旋信息的传输已经在各种材料中进行了研究，例如金属，半导体和石墨烯。在这些材料中，自旋通过传导电子的扩散来传输。在这里，我们研究了自旋在磁性绝缘体中的扩散和弛豫，其中大的带隙阻止了电子的运动。然而，自旋仍然可以通过非平衡磁振子的扩散来传输，磁振子是磁有序材料中自旋波激发的量子。在这里，我们的实验表明，这些磁振子可以激发和检测完全电的线性响应，并可以通过磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）的距离高达40微米的自旋角动量。我们确定两个运输制度：扩散限制制度的距离短于磁振子弛豫长度，和弛豫限制制度的较大距离。用一个类似于电子自旋输运的扩散-弛豫模型的模型，在室温下，我们在200 nm的YIG薄膜中提取了磁振子弛豫长度λ = 9.4 μ m。
2015-05-23 cond-mat.mes-hall
Theory of spin transport through antiferromagnetic insulator
在两重金属接触的正/反自旋霍尔效应驱动/探测情况下，给出了反铁磁绝缘体中自旋输运的理论公式.自旋信号被证明是由反铁磁体的铁磁关联函数，这是计算的基础上的磁振子表示。为了覆盖高温制度，我们包括一个辅助字段表示短AF相关性和温度依赖性阻尼由于磁振子散射。自旋的扩散长度很长，接近两个AF磁振子的简并度，并且在Néel转变附近有一个最大值。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Superradiant and transport lifetimes of the cyclotron resonance in the topological insulator HgTe
研究了三维拓扑绝缘体碲化汞表面导电态的超辐射效应。我们证明了超辐射可以用经典的电动力学方法来解释。使用连续波光谱学的实验允许在系统中的能量损失分为固有和辐射损失，分别。这些结果表明，超辐射效应对材料的能带结构的细节不敏感。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall
Spin and Charge Transport of Multi-Orbital Quantum Spin Hall Insulators
在SiC上制造铋烯为由V族原子制成的室温量子自旋霍尔绝缘体的衬底工程铺平了道路。我们在这些二维材料中进行大规模量子输运计算，以分析拓扑结构、无序、谷和自旋自由度之间相互作用所产生的丰富现象。为此，我们考虑一个最小的多轨道实空间紧束缚哈密顿量，并使用切比雪夫多项式展开技术。我们讨论了无序、亚晶格分辨势和Rashba自旋轨道耦合对量子自旋霍尔态的影响。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in topological insulator hybrid structures -- A combination of topological insulator and superconductor
本文简要回顾了拓扑绝缘体的发展历史。然后，讨论了拓扑绝缘体-超导体混合结构中的电子输运实验，包括实验方法、物理性质和看似矛盾的观察结果。此外，还提出了一些新的拓扑绝缘体杂化结构。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of bulk and edge states in transport of two-dimensional topological insulators
研究了两端金属/量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）/金属结中的输运性质。我们表明，电导信号来自散装和边缘的贡献是不加性的。而对于长结的传输是由边缘状态的贡献，对于短结，电导信号是建立从体和边缘状态的比例，这取决于样品的宽度。此外，在拓扑绝缘体状态下，短结的电导显示出作为样品长度的函数的非单调行为。令人惊讶的是，电导的这种非单调行为可以追溯到一个有效的传播解决方案，这是强大的标量无序的形成。我们的预测应该在碲化汞量子阱和铋$_2$硒$_3$薄膜实验验证。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall
Transport kinetics in excitonic Mott insulator
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本研究探究范德瓦尔斯异质结中间接激子的输运动力学，通过实验与模拟证实高迁移率对应超流态，输运抑制及IX云收缩指示莫特绝缘态，明确区分了莫特绝缘与无序诱导的局域化。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Long-Range Phonon Spin Transport in Ferromagnet-Nonmagnetic Insulator Heterostructures
研究了绝缘铁磁-非磁-铁磁异质结构中声子自旋输运。我们表明，自旋和声子之间的磁弹性相互作用导致非局域自旋转移磁铁之间。这种转移是由本地声子自旋电流介导的，并伴随着声子自旋积累。自旋电导依赖于非平凡的系统大小，并衰减超过毫米长度尺度的实际材料参数，远远超过磁振子自旋电流的衰减长度。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall
Direct visualization of electronic transport in a quantum anomalous Hall insulator
量子反常霍尔绝缘体的特征在于零磁场下的量子化霍尔和消失的纵向电阻，其不受局部扰动的影响，并且与样品的细节无关。这种不敏感性使得局部电流分布的微观细节无法用于全局输运测量。因此，引起传输量化的电流分布是未知的。在这里，我们使用磁成像直接可视化的传输电流在QAH制度。当我们通过静电门控调谐QAH平台时，我们清楚地识别出一种制度，其中样品主要在体中而不是沿着边缘传输电流。此外，我们还对磁化对静电门控的局部响应进行了成像。结合起来，这些测量表明，不可压缩区域进行QAH制度内的电流。我们的观察表明，样品的自洽静电在确定电流分布中起着核心作用。确定QAH绝缘体和其他拓扑非平凡态物质中电子输运的适当微观图像是实现其在下一代量子器件中的潜力的关键一步。
2021-12-24 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in a three-dimensional HgTe topological insulator
实验研究了80 nm厚的三维拓扑绝缘体（3D TI）应变碲化汞薄膜的热电响应特性。双极热电势观察到的费米能量从导电移动到价体带。理论与实验的比较表明，热电势主要是由于声子阻力的贡献。在2D狄拉克电子与体空穴态共存的区域中，由于2D电子- 3D空穴散射，塞贝克系数被修改。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall
Spin-thermoelectric transport induced by interactions and spin-flip processes in two dimensional topological insulators
研究了耦合到两个热偏置库的双量子点接触二维拓扑绝缘体边缘态的热电输运性质。在电子-电子相互作用的存在下，分析了相对边缘之间的自旋保持和自旋翻转隧穿过程。我们证明了自旋翻转过程和相互作用的同时存在，产生一个有限的纵向自旋电流。此外，它的符号和幅度可以通过栅极电压来调节，从而有可能产生纯自旋电流，而电荷电流消失。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Weak topological insulators with step edges: Subband engineering and its effect on electron transport
三维弱拓扑绝缘体（WTI）可以看作是二维量子自旋霍尔绝缘体的堆叠层，每个量子自旋霍尔绝缘体容纳一个一维螺旋边缘模.无质量的狄拉克电子出现在WTI的侧表面上作为这种螺旋边缘模式的杂交的结果。我们研究了阶跃边存在时Dirac电子在侧面上的能谱和输运，这显著地改变了杂化的方式。结果表明，以一定的方式操纵台阶边缘，可以产生具有几乎无间隙线性色散的伪螺旋模。我们数值计算了弱无序WTI的平均电导，并表明它是显着增强的伪螺旋模式。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Robust local and non-local transport in the Topological Kondo Insulator SmB$_{6}$ in the presence of high magnetic field
SmB $_6$被预测为具有拓扑保护导电表面态的近藤拓扑绝缘体。我们定量地研究了高质量SmB $_6$单晶表面态的电输运。我们观察到一个大的非本地表面信号的温度低于散装近藤间隙尺度。测量和有限元模拟使我们能够明确区分来自不同传输通道的贡献。与一般预期相反，发现表面通道的电输运性质对高磁场不敏感。本地和非本地的磁阻测量使我们能够确定螺旋自旋状态和强带间散射在表面的明确签名。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Green's function formalism for spin transport in metal-insulator-metal heterostructures
我们开发了一个格林函数形式主义的自旋输运通过异质结构，包含金属铅和绝缘铁磁体。虽然这种形式主义原则上允许包含各种磁相互作用，我们专注于吉尔伯特阻尼。作为一个应用，我们考虑弹道自旋输运的交换磁振子在金属-绝缘体-金属异质结与无障碍。对于前一种情况，我们表明，无序和吉尔伯特阻尼之间的相互作用导致自旋电流波动。对于无无序的情况，我们得到了自旋电流随铁磁体厚度的变化关系。此外，我们表明，格林函数形式主义的结果同意在清洁和连续极限与线性化随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程。发展的格林函数形式主义是一个自然的出发点，在异质结构中，包含正常的金属和磁性绝缘体的磁振子输运的数值研究。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of spin transport at the interface between the superconductor and a ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了铁磁绝缘体（FI）与超导体（SC）界面处的自旋输运。考虑一个简单的FI-SC界面模型，我们推导出的自旋电流和自旋电流噪声的微波辐射（自旋泵）或温度梯度（自旋塞贝克效应）引起的公式。我们展示了超导相干因子如何影响自旋电流的温度依赖性。我们还计算了自旋抽运引起的热平衡态和非平衡态态的自旋电流噪声，并对钇-铁石榴石-NbN界面进行了定量比较。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall
Heat transport between antiferromagnetic insulators and normal metals
反铁磁绝缘体可以通过相邻金属中的自旋电流来控制和检测它们的动力学，从而成为有源自旋电子器件。这种串扰是通过自旋转移和自旋泵浦发生的，这种现象被预测在反铁磁体中和铁磁体中一样强烈。在这里，我们证明了温度梯度驱动一个显着的热流从磁振子在反铁磁绝缘体的电子在相邻的正常金属。与自旋转移和自旋泵浦过程中相同的系数也决定了热导率。然而，与铁磁体相反，热不通过自旋塞贝克效应传递，这在反铁磁绝缘体-正常金属系统中不存在。相反，热量通过大的交错自旋塞贝克效应传递。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Spin-charge separation and Kondo effect in transport through a 1D Mott-Hubbard insulator
我们研究了低能自旋和电荷输运通过一维Mott-Hubbard绝缘体的有限长度$L$连接到费米液体水库，其特征在于不同的化学势的电子相反的自旋极化，因为它发生在量子自旋霍尔绝缘体。我们计算的平均电流（电荷和自旋）和他们的reflectors和演示如何诱导的过渡的水库的低能量费米液体制度的结果在击穿的自旋-电荷分离，这是可见的自旋相关的电压和一个弱的电子散射的存在下，在系统中。这些计算是在哈伯德间隙2 M足够大的假设下进行的：$M > T_L \equiv v_c/L$（$v_c$：导线中的电荷速度）和散射率$Γ_s \ll T_L$。这些结果的关系，近藤点运输在图卢兹限制也澄清。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall
Transport Theory of Half-quantized Hall Conductance in a Semi-magnetic Topological Insulator
最近，在半磁性拓扑绝缘体异质结构中实验观察到半量子化霍尔电导（HQHC）平台。然而，异质结构是金属的，具有非零的纵向电导，这与通常在绝缘体中观察到量子化霍尔电导的观点相矛盾。在本工作中，我们系统地研究了具有带隙和无带隙Dirac表面的半磁性拓扑绝缘体的表面输运。特别地，我们揭示了HQHC与沿强退相金属边缘的半量子化手征电流直接相关。霍尔电导保持一个半量子化的值大的退相强度，而纵向电导随费米能量和退相强度。此外，我们还计算了电导和电阻随温度的变化关系，这与实验结果一致，不仅提供了HQHC的微观输运机制，而且对今后HQHC的研究具有指导意义.
2022-01-29 cond-mat.mes-hall
Spintronics and spincaloritronics in topological insulators
我们研究拓扑绝缘体中的自旋电子学和自旋电子学。我们展示了二维拓扑绝缘体结和三维拓扑绝缘体与铁磁体耦合的自旋电子学效应。我们还研究了圆偏振光在拓扑绝缘体表面引起的自旋极化和两个拓扑绝缘体之间的结处的折射。对于自旋电子效应，我们给出了拓扑绝缘体中的横向磁热输运和热电输运。讨论了拓扑绝缘体的尺寸效应和拓扑绝缘体界面态的能带结构工程。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall
Reflectionless Transport of Surface Dirac Fermions on Topological Insulators with Induced Ferromagnetic Domain Walls
研究了三维拓扑绝缘体上表面狄拉克费米子的性质。我们提出了一个精确的分析处理的频谱，束缚态和畴壁电阻的扩展通用畴壁与面内和面外磁化。在后一种情况下，我们发现振荡的畴壁电阻作为壁的宽度和一定的宽度的反射的所有传入的动量完全没有的函数。令人惊讶的振荡和无反射电位的发生可能与表面狄拉克哈密顿量的超对称性结合畴壁轮廓。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Scaling and the Metal-Insulator Transition in Si/SiGe Quantum Wells
在二维电子系统中，零磁场下金属-绝缘体转变的存在最近在高迁移率硅MOSFET中得到证实。在这项工作中，栅控Si/SiGe/Si量子阱结构的电阻率的温度依赖性揭示了在零磁场下作为载流子密度的函数的类似的金属-绝缘体转变。我们还报告了库仑间隙的证据限制在SiGe量子阱中的稀释的2D空穴气的电阻率的温度依赖性。此外，绝缘相的电阻率与单个参数成比例，并且与样品无关。这些结果与在强空穴-空穴相互作用驱动下的SiGe方量子阱中在零磁场下发生的金属-绝缘体转变相一致。
1997-08-26 cond-mat.mes-hall
Magnon spin transport around the compensation magnetic field in easy-plane antiferromagnetic insulators
本文从理论上研究了面内磁场作用下易平面反铁磁绝缘体中的磁振子自旋输运。通过对磁振子谱的精确计算，我们发现由于磁各向异性引起的能带分裂可以被特定强度的外场完全补偿，这使得它的动力学行为几乎等价于易磁化轴反铁磁体。结果，由于偶极-偶极相互作用，先前在易轴反铁磁体中预测的内禀磁振子自旋霍尔效应在易平面反铁磁体中被激活。补偿功能还允许磁场控制的磁振子自旋寿命，因此自旋扩散长度。补偿功能是强大的双轴各向异性。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall
In-plane transport and enhanced thermoelectric performance in thin films of the topological insulators Bi_2Te_3 and Bi_2Se_3
现在已知几种小带隙半导体由于体电子波函数的拓扑结构而具有受保护的金属表面态。已知的具有这种特性的“拓扑绝缘体“包括重要的热电材料Bi_2Te_3和Bi_2Se_3，它们的表面在光电发射实验中被观察到具有单个狄拉克锥的不寻常的电子结构。我们研究平面内（即，水平）在由这些材料制成的薄膜中传输。从顶部和底部表面的表面状态杂交，和传统的扩散运输预测，可调的杂交诱导的带隙导致在低温下的热电性能增加。除了简单的扩散输运，电导率显示了从自旋轨道诱导的反局域化在一个单一的表面上的普通本地化的交叉。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in a Nanosize Silicon-on-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor
提出了一种测量纳米级绝缘体上硅（SOI）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）电流的方法。从Wigner函数表象下量子Liouville方程的数值解中提取了电子输运的量子力学特征。由于电离杂质，声学声子和表面粗糙度在Si/SiO2界面的电子散射占，器件特性作为通道长度的函数。从维格纳函数分布，扩散和弹道输运的共存自然出现。结果表明，散射机制往往会减少运输的弹道分量。弹道分量随着沟道长度的减小而增加。
2003-08-25 cond-mat.mes-hall
