Electronic confinement of surface states in a topological insulator nanowire
我们分析了拓扑绝缘体纳米线模型中电子表面态的限制。自旋动量锁定在表面状态减少了不必要的反向散射的存在下，非磁性的障碍，并被称为抵消本地化的某些值的磁通量线程线。我们表明，有意的背散射可以诱导在纳米线收缩的存在下的一系列条件。我们提出了一个几何纳米线，涉及两个收缩，并表明这些地区形成有效的障碍，允许形成一个量子点。我们分析了零温度非相互作用的电子输运通过设备使用的Landauer-Büttiker方法，并显示如何外部施加的磁通量平行的纳米线和静电门可以用来控制的量子点的光谱和电子输运通过表面状态的模型设备。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall
Opto-Electronic Characterization of Three Dimensional Topological Insulators
我们证明了太赫兹/红外辐射诱导的光电流效应，这是敏感的表面对称性和散射细节，可用于研究高频导电性的表面态的（Bi 1-xSbx）2 Te 3为基础的三维（3D）拓扑绝缘体（TI）.特别地，测量光电流的偏振依赖性和用微米尺寸的束斑扫描样品，提供了对（i）表面状态的电子性质中的形貌不均匀性和（ii）局部域取向的访问。该方法的一个重要优点是它可以应用于研究室温下的TI，甚至可以用于研究体载流子电子密度高的材料。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Electronic thermal conductivity in 2D topological insulator in a HgTe quantum well
我们测量了碲化汞量子阱中二维拓扑绝缘体（2DTI）的微分电阻随外加直流电流的变化。电荷中性点附近的输运的特点是由一对反向传播的无带隙边缘模式。在存在电场的情况下，能量通过反向传播通道在相反方向上传输。我们测试了热载流子效应模型，并证明了边缘传输区电荷中性点附近的能量转移符合Wiedemann Franz定律。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall
Spatially varying electronic dephasing in three dimensional topological insulators
在量子力学体系中操作的信息处理设备强烈依赖于载流子的量子相干性。对传统金属和半导体系统中电子退相的研究不仅为高相干量子电子学铺平了道路，而且还导致了凝聚态物理的基本新见解。在这项工作中，我们进行了空间分辨的研究电子退相在三维拓扑绝缘体利用边缘与表面接触的测量方案。与传统的二维系统，其特征在于由一个单一的退相机制，我们发现，在我们的样品中的退相演变从一个可变的范围跳跃型机制的样品表面上的奈奎斯特型电子-电子相互作用机制在次表面层。这被证实独立的温度和化学势的依赖性的失相长度，和门依赖性抑制/增强的弱反本地化效果。我们的设备制造使用散装绝缘拓扑绝缘体BiSbTe $_{1.25}$ Se $_{1.75}$加盖六方氮化硼在惰性环境中，排除任何外在的影响，并确认我们的结果的拓扑表面状态的起源。我们的工作介绍了空间分辨电子退相的想法，并揭示了一个新的制度，可能是迄今为止发现的最重要的拓扑绝缘体的相干输运。我们的边缘与表面的计划，可适用于在一个广泛的类的二维材料的退相研究。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall
Conversion of electronic to magnonic spin current at heavy-metal magnetic-insulator interface
电子自旋电流可以通过在磁性绝缘体和具有强自旋-轨道耦合的金属的界面处产生或湮灭热磁振子而转换为磁振子自旋电流。到目前为止，这一现象在线性范围内得到了证实。基于非线性制度的分析和富勒烯数值结果，我们表明，在绝缘体中产生的热磁振子或磁振子自旋电流是不对称的相对于在金属中的充电电流的方向，并表现出非线性的依赖于充电电流密度，这是解释的自旋霍尔转矩和磁化阻尼的调谐效应。结果也进行了讨论，并与最近的实验指向一个新的方式的非线性操纵自旋与电气手段。
2017-01-18 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 structures of free-standing nanowires made from indirect bandgap semiconductor gallium phosphide
我们提出了一个独立的纳米线的电子结构的理论研究，由磷化镓（GaP）-一个III-V族半导体与间接体带隙。我们考虑了具有正方形和矩形截面的[001]取向GaP纳米线，以及具有六边形截面的[111]取向GaP纳米线。基于紧束缚模型，计算了纳米线的能带结构和波函数。对于[001]取向的GaP纳米线，其能带呈现出反交叉结构，而对于[111]取向的GaP纳米线，其能带呈现出交叉结构。在导带中观察到两个极小值，而价带的最大值总是在$Γ$ -点。利用双群理论分析了不同尺寸和方向的GaP纳米线的最低导带态和最高价带态的对称性。利用空间概率分布计算了纳米线的最低导带和最高价带的带态波函数。为了实际应用，我们拟合了纳米线中电子和空穴的限制能，得到了一个经验公式。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Review: Progress on 2D topological insulators and potential ap-plications in electronic devices
二维拓扑绝缘体（2DTI）在过去的几年中引起了越来越多的关注。通过理论计算预测了具有更大自旋轨道耦合（SOC）能隙的新的2DTI，并在实验上合成了其中的一些。本文综述了2DTI的研究进展，从单元素类石墨烯材料到双元素类石墨烯材料，再到具有不同厚度、结构和物相的多元素类石墨烯材料。总结了量子自旋霍尔效应和狄拉克费米子的拓扑性质及其应用前景。最后指出了2DTI研究的挑战和机遇，特别是基于拓扑特性的器件应用。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall
Gate voltage controlled electronic transport through a ferromagnet/normal/ferromagnet junction on the surface of a topological insulator
研究了拓扑绝缘体表面铁磁/正常/铁磁结的电子输运性质，正常段加栅压.结果表明，电导随正常段宽度和栅压的变化而振荡，随着正常段宽度的增加，电导的最大值逐渐减小，而电导的最小值趋于零。电导可以像自旋场效应晶体管一样通过调节栅极电压来控制。发现由于反常输运，磁电阻比可以很大，也可以为负值。此外，当在表面平面中存在磁化分量时，表明只有平行于结界面的分量对电导有影响。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall
Robust zero-energy modes in an electronic higher-order topological insulator: the dimerized Kagome lattice
量子模拟器是理解复杂量子材料的重要工具。到目前为止，基于光晶格和光子器件中的超冷原子的平台引领了这一领域，但电子量子模拟器也被证明同样重要。模拟物质的拓扑状态是该领域的圣杯之一。在这里，我们实验实现了一个高阶电子拓扑绝缘体（HOTI）。具体地说，我们通过使用扫描隧道显微镜（STM）在Cu（111）表面上操纵一氧化碳（CO）分子来创建二聚化的Kagome晶格。我们工程师交替弱和强键，以表明拓扑状态出现在角落的非平凡的配置，而它是缺席的平凡的。与传统的拓扑绝缘体（TI）不同，拓扑状态具有比体积小的两个维度，表示HOTI。角模由广义手征对称性保护，这导致对扰动的特定鲁棒性。我们用人工晶格进行量子模拟的多功能方法有望揭示物质的意外量子相。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Large Enhancement of Electronic Thermal Conductivity and Lorenz Number in Topological Insulator Bi2Te2Se Thin Films
拓扑绝缘体（TI）由于其体相绝缘而表面导电的特性，引起了人们的广泛关注。然而，对拓扑绝缘体中的热输运，特别是表面态的影响的研究和理解还很缺乏。本文研究了Bi_2Te_2Se_TI薄膜的面内热导率随厚度的变化规律。对于厚度低于20 nm的膜，观察到热导率和电导率的大的增强，这归因于这些膜的表面状态和体绝缘性质。令人惊讶的是，表面的洛伦兹数超过10倍的索末菲值被发现。输运测量表明，当膜厚小于20 nm时，表面是接近电荷中性点。大Lorenz数的可能原因包括表面态Dirac流体中电流和热流的解耦以及涉及表面态的双极扩散输运。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall
Engineering electronic structure of a 2D topological insulator Bi(111) bilayer on Sb nanofilms by quantum confinement effect
本文报道了利用分子束外延（MBE）技术在Sb纳米薄膜上制备二维拓扑绝缘体-Bi（111）双层薄膜。我们的角分辨光电子能谱测量表明，作为薄膜厚度的函数的异质结构的电子能带结构的演变，并揭示了一个二维自旋无质量电子气内的顶部Bi双层的存在。有趣的是，我们的第一性原理计算外推所观察到的能带结构表明，通过调谐到量子尺寸制度的支持Sb膜的厚度，一对孤立的拓扑边缘态出现在一个部分能隙以上的费米能级0.32 eV的量子限制效应的结果。我们制造纳米级异质结构的结果和方法使Bi双层/Sb异质结构成为超低能耗成本电子学和表面自旋电子学的巨大潜力平台。
2015-11-08 cond-mat.mes-hall
Chiral electronic network within skyrmionic lattice on topological insulator surfaces
University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Monash University（蒙纳士大学）
研究拓扑绝缘体表面Skyrmion晶格中手性电子网络的形成与低能带特性，通过带重构方法揭示其电子行为。
2025-02-04 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
Interface Metallic States between a Topological Insulator and a Ferromagnetic Insulator
采用三维两带模型研究了拓扑绝缘体与铁磁绝缘体界面的电子结构。在通常的铁磁绝缘体中，交换势远大于拓扑绝缘体的体隙尺寸，并且电子结构相对于费米能级是不对称的。在这种情况下，我们发现在垂直于结面的磁矩方向上会出现一些不寻常的金属态，这是Dirac点附近的二维有效模型所不能描述的.当磁矩在平行于平面的方向上时，狄拉克锥的数目变为偶数。紧束缚晶格上的数值模拟结果证实了解析计算的结论。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
Nontrivial gapless electronic states at the stacking faults of weak topological insulators
晶格缺陷，如堆垛层错，可能会掩盖真实材料的电子拓扑特征。事实上，缺陷是无序的来源，其可以增强系统本体的态密度和导电性，并且它们破坏可以保护拓扑状态的晶体对称性。另一方面，近年来已经表明，晶格缺陷可以作为一个来源的非平凡拓扑结构。受最近的三维（3D）拓扑系统，如Bi $_2$ TeI和Bi $_{14}$ Rh $_3$ I $_9$实验的启发，我们研究了堆垛层错对弱拓扑绝缘体（WTI）的电子性质的影响。工作与一个简单的模型组成的3D WTI形成的弱耦合的二维（2D）拓扑层由平凡的间隔，我们发现，2D堆垛层错可以携带自己的，拓扑非平凡的无隙状态。取决于WTI性质以及实现堆垛层错的方式，后者可以形成拓扑保护的2D半金属，但也可以形成嵌入更高维WTI块体中的2D拓扑绝缘体。这表明了在实际材料中使用堆垛层错作为拓扑非平凡的、受保护的导电态的来源的可能性。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall
Atomic and Electronic Structure of Si Dangling Bonds in Quasi-Free-Standing Monolayer Graphene
在准自立单层石墨烯（QFMLG）的界面处没有H终止的Si悬挂键是已知的散射中心，其可以严重影响载流子迁移率。在这份报告中，我们研究的原子和电子结构的Si悬挂键QFMLG使用低温扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS），原子力显微镜（AFM），和密度泛函理论（DFT）计算。利用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在平台上观察到两种不同对比度的缺陷。它们的STM对比度随偏置电压而变化。在STS中，它们在不同的能量1.1和1.4 eV处显示出特征峰。与DFT计算的比较表明，它们分别对应于3和4 Si悬挂键的簇。这些结果的优化石墨烯合成的相关性进行了讨论。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder effects of vacancies on the electronic transport properties of realistic topological insulators nanoribbons: the case of bismuthene
拓扑材料对无序和缺陷的鲁棒性是假定的，但尚未在现实系统中明确证明。在这项工作中，我们使用国家的最先进的密度泛函理论和递归非平衡格林函数的方法来研究长纳米带的电子输运的无序的影响，高达157 nm，作为空位浓度的函数。在窄纳米带中，即使对于小的空位浓度，类似缺陷的局部化状态也会引起边缘状态之间的杂交，从而消除拓扑保护并使反向散射事件成为可能。我们发现，拓扑保护是更强大的宽纳米带，但令人惊讶的是，它打破了在中度结构紊乱。我们的研究有助于建立一些有前途的候选人自旋电子应用有缺陷的铋纳米带的界限。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall
Chemically gated electronic structure of a superconducting doped topological insulator system
角分辨光电子能谱被用来观察体掺杂的拓扑绝缘体Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的电子结构的变化，作为额外的铜原子被沉积到分裂的晶体表面上。载流子密度和表面附近的正常电场强度的晶体表面的估计考虑的化学表面门控与拓扑绝缘体秩序，如理论预测的马约拉纳费米子涡旋的动力学的非典型超导性质的影响。
2013-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Classification of interacting electronic topological insulators in three dimensions
凝聚态物理中一个基本的开放问题是如何在强电子相互作用的存在下修改传统和拓扑带绝缘体之间的二分法。我们发现，有6个新的电子拓扑绝缘体，没有非相互作用的对应物。与先前已知的带状绝缘体相结合，这些产生总共8个拓扑上不同的相。两种新的拓扑绝缘体具有简单的物理描述，即莫特绝缘体，其中电子自旋形成熟悉的拓扑带绝缘体的自旋类似物。其余的是作为这两个“拓扑顺磁体”和拓扑带绝缘体的组合。我们证明了这8个相构成了所有可能相互作用的拓扑绝缘体的一个完整列表，并按Z_2^3群结构分类。实验签名也讨论了这些阶段。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structural and electronic properties of realistic two-dimensional amorphous topological insulators
我们研究了二维非晶铋烯结构的结构和电子光谱性质，表明这些系统是拓扑绝缘体。我们采用现实的非晶几何形状的建模与密度泛函理论的电子结构计算。我们研究了整个非晶化过程中系统的拓扑性质，发现拓扑相的鲁棒性与自旋轨道耦合强度和原始拓扑能隙的大小有关。使用递归非平衡格林函数，我们研究了纳米带器件的电子输运性质的长度与实验合成的材料。我们发现一个$2e^2/h$电导高原内的拓扑间隙和发病的安德森局域化在平凡的绝缘体相。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Distinct fingerprints of charge density waves and electronic standing waves in ZrTe$_3$
高温超导体中电荷密度波（CDW）的实验特征最近引起了人们的兴趣，然而另一种解释是基于准粒子散射杂质或缺陷产生的电子驻波，也称为Friedel振荡（FO）。事实上，这两种现象是相似和相关的，对它们的实验差异提出了挑战。在这里，我们报告的共振X射线衍射研究的ZrTe $_3$，一个模型CDW材料。在CDW过渡附近，我们观察到两个独立的衍射特征，它们同时出现，只是在动量上变得明显分离，同时在有序状态下发展出非常不同的相关长度。异常缓慢的动态介观有序nanoregions进一步发现附近的转变温度，尽管预期的强烈的热波动。这些观察结果表明，空间调制的CDW相位出现了一个统一的电子流体通过一个过程，促进了自放大FO，并确定一个可行的实验路线，以区分CDW和FO。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle interference on the surface of 3D topological insulator Bi$_{2}$Se$_{3}$ induced by cobalt adatom in the absence of ferromagnetic ordering
用扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱和X射线磁圆二色性研究了钴原子在拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Se $_{3}$表面引起的准粒子干涉.研究发现，Co原子被选择性地吸附在Se位的顶部，并在表面作为强散射体，产生各向异性的驻波。一个长程磁序被发现是缺席的，和表面状态狄拉克锥保持无隙。驻波的各向异性归因于未占据态的严重翘曲的等能轮廓，其中散射由于非零的面外自旋而被允许。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient Electronic Phase Separation During Metal-Insulator Transitions
从热力学分析，我们表明，在纯物质的金属-绝缘体转变，非平衡均匀状态可能是不稳定的，对某些波长的电荷密度调制，从而通过瞬态电子相分离演变到平衡相。这种相位不稳定性发生在自由能相对于序参量的一阶和二阶导数之间的两个不等式被满足时。还导出了调制相位的主波长。计算机仿真进一步验证了理论推导。采用预先建立的VO $_2$相场模型，我们表明，这种瞬态电子相分离可能发生在VO $_2$光激发。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Fingerprints of Cr and V Dopants in Topological Insulator Sb2Te3
利用扫描隧道显微镜/光谱和第一性原理计算，系统研究了拓扑绝缘体（TI）Sb 2 Te 3中磁性掺杂V和Cr的局域电子态.光谱成像显示不同的Cr和V之间的局部缺陷状态，这与我们的第一原理计算。V和Cr掺杂的独特光谱特征为具有增强的量子反常霍尔效应的共掺杂磁性TI样品提供了电子指纹。我们的研究结果也有利于探索的潜在机制增强的量子反常霍尔温度的Cr/V共掺杂TI。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase diagram of the metal-insulator transition in 2D electronic systems
我们研究了二维电子系统中无序和载流子关联对金属-绝缘体转变的影响。我们提出了一个定量的金属-绝缘体相图。根据载流子密度的不同，我们发现了两种不同类型的金属-绝缘体转变-rs=<8时的连续局部化和较高rs时的不连续转变。临界无序度随载流子密度的降低而降低。在很低的载流子密度下，我们发现系统总是绝缘的。在过渡的电导率值是一致的，最近的实验测量。自洽的方法，我们已经开发出包括无序和相关性的过渡的影响，使用密度弛豫理论与库仑相关性从数值模拟数据确定。
1998-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning electronic and optical properties of free-standing Sn2Bi monolayer stabilized by hydrogenation
在这项研究中，我们系统地研究了Sn 2Bi单层的结构，机械，电子和光学特性，这是一种最近实验合成的薄片[PRL，121，126801（2018）]，它已被氢化（Sn 2BiH 2），以使用密度泛函理论（DFT）稳定自支撑形式。为了调节能带结构和电子性质，使用了机械应变和电场。我们的研究表明，在这个独立的样品中，有电子平带和自由空穴带，像最近在硅片上合成的样品，这提供了具有强局域化的电子和高迁移率的自由空穴的可能性。此外，Sn 2BiH 2单层的带隙经历了80%的增长相比，实验样品。应变的相关结果表明，带隙可以适当地操纵双轴应变（-13%至+21%）范围内从0.2至1.6 eV。应该提到的是，相应单分子层在拉伸和压缩应变下的稳定性和柔性是由于原子之间的强σ键。我们还认识到应变可以引起带隙的间接-直接转变。此外，我们的光学研究结果表明，Sn 2BiH 2单分子层在特定范围内的紫外光谱几乎具有金属性质，它是透明的，在红外和可见光谱的电磁辐射。所有这些可调特性和非平凡的功能预示着Sn 2BiH 2单分子膜在近红外探测器、热电器件、场效应晶体管、传感器、电子器件、能量收集和光电子学等方面具有巨大的应用潜力。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology of Bands in Solids : From Insulators to Dirac Matter
布洛赫理论描述了晶体中的电子态，其能量分布为布里渊区上的能带。因此，对应于（几个）孤立能带的电子态构成矢量束。这些矢量束的拓扑性质提供了相应电子相的新特征。我们回顾这些属性的情况下（拓扑）绝缘体和半金属。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ginzburg-Landau action and polarization current in an excitonic insulator model of electronic ferroelectricity
本文以激子绝缘体模型为例，通过构造Ginzburg-Landau作用量研究电子铁电体中电极化的低能动力学与输运，发现仅纵向涨落相关，并推导了纯电子定义的极化扩散方程。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photon dressed electronic states in topological insulators: Tunneling and conductance
研究了在圆偏振光作用下三维拓扑绝缘体的表面束缚态和二维拓扑绝缘体的边缘态.发现电子和光子之间的强耦合引起能隙以及独特的能量色散的修饰态，不同于石墨烯和传统的二维电子气（2DEG）。通过数值计算，研究了电子-光子相互作用、势垒高度和势垒宽度对电子隧穿pn结和拓扑绝缘体弹道电导的影响。一个临界能量的入射电子隧道完美地通过一个障碍的预测，电子表现为无质量的狄拉克类或大规模的薛定谔类粒子高于或低于这个阈值。此外，这些效果进行了比较，在锯齿形石墨烯纳米带和2DEG。两者的相似之处和差异进行了论证和解释。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ripple modulated electronic structure of a 3D topological insulator
3D拓扑绝缘体与Dirac材料石墨烯类似，具有线性分散态，具有独特的性质和强大的应用潜力。在拓扑绝缘体中实现一些更奇特的状态的关键，缺少的元素是操纵局部电子特性的能力。与石墨烯的类比表明了一种可能的途径，即通过形成超晶格结构（如莫尔图案或波纹）来形成地形路线，这可以引起受控的电势变化。然而，虽然石墨烯中的电荷和晶格自由度紧密耦合，但物理屈曲或波纹如何影响拓扑绝缘体的电子结构目前尚不清楚。在这里，我们使用傅里叶变换扫描隧道光谱来确定一维周期性屈曲对Bi2Te3电子性质的影响。通过跟踪空间变化的散射矢量的干涉图案以及与体密度的状态相关的功能，我们表明，屈曲创建一个周期性的潜在调制，这反过来又调制的表面和体状态。地形波纹和电子结构之间的强相关性表明，虽然单独掺杂不足以创建预定的电势景观，但创建波纹提供了一条控制狄拉克电子在局部尺度上看到的电势的路径。这种波纹特征可以通过薄膜中的应变来设计，并且可以在拓扑绝缘体的未来应用中找到用途。
2012-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface electronic structure at the topological insulator - ferrimagnetic insulator junction
利用角分辨光电子能谱学和X射线吸收磁圆二色性（XMCD）研究了三维拓扑绝缘体（TI）Bi 2Se 3薄膜和亚铁磁绝缘体Y3 Fe 5 O 12（YIG）薄膜之间的界面电子态.直接观察了Bi_2Se_3薄膜的表面态，并证实了Fe ~（3+）态在YIG薄膜中的局域3d自旋态。邻近效应可能用YIG膜中局域Fe 3d电子与Bi 2Se 3膜中表面和体态离域电子之间的交换相互作用来描述。居里温度（TC）可以通过减少具有相反自旋方向的界面Fe 2+离子的量来增加，所述相反自旋方向可观察为XMCD谱中的前边缘。
2016-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Two-Dimensional Bulk Electronic States in a Superconducting Topological Insulator Heterostructure Cux(PbSe)5(Bi2Se3)6: Implications for Unconventional Superconductivity
我们对Cux（PbSe）5（Bi 2Se 3）6（CPSBS; x = 1.47）（一种由拓扑绝缘体异质结构衍生的超导体）进行了角分辨光电子能谱（ARPES），以阐明与可能的非常规超导电性发生相关的电子态。当Cu嵌入到母体化合物（PbSe）5（Bi 2Se 3）6中时，我们观察到由于电子掺杂导致的体导带的明显能量偏移。CPSBS的光子能量相关的ARPES测量表明，所观察到的体带形成一个圆柱形的类电子费米面的布里渊区中心。体电子态的二维性质表明奇宇称Eu配对或偶宇称d波配对的发生，这两者都可以在超导态中提供马约拉纳束缚态的平台。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically driven insulator-to-metal transition in a correlated insulator: Electronic mechanism and thermal description
本文利用非平衡动力学团簇近似研究二聚体-Hubbard模型，揭示电场可驱动金属-绝缘体和绝缘体-金属两种转变，并证明二者可通过有效温度统一描述，从而调和了过渡金属氧化物电阻开关起源的长期争论。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fragile Insulator and Electronic Nematicity in a Graphene Moire System
强关联的量子物质表现出丰富多样的显著特性，但作为其行为基础的组织原则仍有待建立。石墨烯异质结构，它可以主机窄莫尔电子带放大相关效应，代表了一个新的设置，使这一首要问题的进展。在这样的相关莫尔系统中，绝缘状态是相图的突出特征，并且可能是理解基本物理的关键。在这里，我们提出了一个脆弱的绝缘体的概念，一个相关驱动的绝缘状态，是一个离域过渡到坏金属的边缘。使用一个现实的多轨道哈伯德模型作为窄带莫尔系统的原型，我们实现了这样一个脆弱的绝缘体，并证明在这种状态下，以及在附近的坏金属制度的一个有序。我们的结果与石墨烯莫尔系统中观察到的电子各向异性一致，并提供了对绝缘体被调谐为坏金属时发生的事情的自然理解。我们提出脆弱的绝缘体和伴随的坏金属作为竞争状态在整数填充，类似地锚定相关的莫尔系统的整体相图和超越。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonintrinsic origin of the magnetic-field-induced metal-insulator and electronic phase transitions in graphite
对厚度为25 $μ$ m ~ 23 μ m的高取向热解石墨块体和微晶片样品的详细磁电阻研究表明，通常观察到的场致金属-绝缘体和电子相变在较薄的样品中消失了。所观察到的抑制是伴随着数量级的减少的磁阻和Shubnikov-de-Haas振荡的振幅。的整体行为是有关的石墨样品中存在的相同和不同的堆叠顺序的结晶区域之间的二维界面的数量的减少。我们的研究结果表明，这些场诱导的转变是不固有的理想石墨结构，因此，相关部分的出版的解释应重新考虑。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature Dependent Electronic Structure in a Higher Order Topological Insulator Candidate EuIn$_2$As$_2$
高阶拓扑绝缘体（HOTI）由于其新颖的支持沿晶体铰链的无带隙态的特性，吸引了大量的研究兴趣。尽管有几个理论预测，在晶体固体中的HOTI态仍然缺乏足够的实验证实。众所周知，拓扑和磁性的相互作用可以产生各种磁拓扑态，包括HOTI态和轴子绝缘体态。本文利用高分辨角分辨光电子能谱（ARPES）结合第一性原理计算，系统研究了16 K以下反铁磁基态EuIn2As2磁性相变的电子能带拓扑.反铁磁EuIn2As2已被预测为宿主的轴子绝缘体和HOTI相。我们的实验结果表明，在整个磁过渡的拓扑状态的演化的清晰的签名。因此，我们的研究特别适合于理解高阶拓扑结构与材料磁性的相互作用。
2019-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Picosecond volume expansion drives a later-time insulator-metal transition in a nano-textured Mott Insulator
本研究通过时间分辨X射线衍射与反射率测量，揭示了外延应变Ca2RuO4薄膜中光致绝缘体-金属转变的延迟机制，指出皮秒体积膨胀及晶格动力学在无畴形成条件下主导转变过程，并强调了应变对时间尺度的调控作用。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of electronic crystals with integer and fractional Chern insulators in moiré pentalayer graphene
本文在菱方五层石墨烯莫尔体系中系统研究了电子晶体与整数及分数陈绝缘体的相互作用，发现电场可调陈数的关联绝缘体、$ν=2/3$处分数陈绝缘体及非公度填充下的初生陈绝缘体，确立了该体系作为研究电子结晶与拓扑电荷分数化竞争的重要平台。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Structure of a Two-Dimensional Graphene-Like Topological Insulator, Bi14Rh3I9
最近，合成了一种新的二维石墨烯类拓扑绝缘体Bi 14 Rh 3 I 9。具有强自旋-轨道相互作用的Bi-Rh片是具有由RhBi 8立方体组成的蜂窝网的石墨烯类似物。在这里，我们推导出的低能有效哈密顿量涉及自旋轨道耦合Bi 14 Rh 3 I9。在没有自旋-轨道耦合的情况下，Bi-Rh片在六角布里渊区的拐角处显示出两个不等价的狄拉克锥。自旋-轨道相互作用在狄拉克点处打开了2400 K的带隙，并在Bi-Rh片中建立了量子自旋霍尔效应。我们的研究结果表明，Bi 14 Rh 3 I 9可能结合了石墨烯和拓扑绝缘体的许多独特的电子性质，并且它应该具有量子谷和自旋霍尔效应的组合。
2013-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Approaching a Minimal Topological Electronic Structure in Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi2Te4 via Surface Modification
拓扑电子结构在拓扑量子材料的非平凡物理性质中起着核心作用。一个最小的，类似氢原子的拓扑电子结构是研究所需要的。在这项工作中，我们展示了努力实现这样一个系统中的内禀磁性拓扑绝缘体MnBi2Te 4，通过操纵的拓扑表面状态（TSS）通过表面改性。利用高分辨率激光和同步辐射角分辨光电子能谱（ARPES），我们发现MnBi2Te4中的TSS与一个简单的Rashba型表面态（RSS）严重杂化，这可以通过原位表面钾（K）掺杂有效地去除。通过采用多种实验方法来表征K掺杂表面，我们将这种修饰归因于表面上K团簇的电化学反应。我们的工作不仅给出了MnBi_2Te_4的能带归属，而且为突出磁性拓扑量子材料的拓扑行为提供了可能的新途径。
2022-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intercalant-induced Kekule ordering and gap opening in quasi-free-standing graphene
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学理论物理研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
Sn插入通过解耦缓冲层并引入局部晶格畸变，诱导石墨烯中凯克勒有序和能隙打开，揭示了插入剂均匀性和应变对石墨烯性质的调控作用。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-Neutral Electronic Excitations in Quantum Insulators
本文探讨了量子绝缘体中电中性电子激发的探测，重点介绍了在激子绝缘体、量子自旋液体及moiré材料等非常规绝缘体中寻找中性费米子、玻色子或任意子激发的理论与实验进展，并展望了未来研究机遇。
2024-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Electronic structure near an impurity and terrace on the surface of a 3-dimensional topological insulator
基于最近的扫描隧道显微镜实验的Bi $_{1-x}$ Sb $_{x'}$ \cite{yazdanistm,gomesstm}和Bi $_2$ Te $_3$，\cite{kaptunikstm,xuestm}的表面上，我们理论上研究的电子结构的三维（3D）拓扑绝缘体的存在下，局部杂质或畴壁在其表面上使用3D晶格模型。虽然局域态密度（LDOS）在高于体隙的能量下在空间中显著振荡，但由于隙内表面狄拉克费米子的振荡非常弱。提取的调制波数作为能量的函数满足狄拉克色散的间隙内的能量，并遵循体连续体的边界以上的体间隙。我们还研究了分析缺陷的影响，通过使用一个纯狄拉克费米子模型的表面状态，并发现LDOS衰减渐近快至少由1/r的因素比正常的金属，从我们的晶格模型得到的结果相一致。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral, Electronically Decoupled Layers of 1T'-WS2 Topological Insulator via Neutral-Molecule Intercalation
Princeton University（普林斯顿大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究针对单层1T'-WS2因层间耦合难以研究其特性的问题，通过胺插层实现电子解耦，扩大层间距并重构堆叠，可在超导金属和绝缘体间可逆切换，保留非平凡Z2拓扑且诱导手性光学活性，证明分子插层是实现相关物理特性的通用化学途径。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ordering of magnetic impurities and tunable electronic properties of topological insulators
研究了随机分布在拓扑绝缘体表面的磁性吸附原子的集体行为。由于表面上的自旋-动量锁定，两个吸附原子自旋的RKKY型相互作用依赖于连接它们的矢量的方向，因此吸附原子系综的相互作用受到抑制。我们发现，在低温下的挫折RKKY相互作用产生两个阶段：一个有序的铁磁相与自旋指向垂直于表面，和一个无序的自旋玻璃状相。这两个相分离的量子相变驱动的磁交换各向异性。铁磁有序通过有限温度相变发生。有序相自发地打破时间反演对称性，将表面态驱动成带隙态，这表现出反常的量子霍尔效应，并提供了宇称反常的实现。我们发现，磁有序的潜在的散射抑制。我们的工作表明，磁性杂质的控制沉积提供了一种方法来修改拓扑绝缘体的电子性质。
2010-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent control of the orbital occupation driving the insulator-to-metal Mott transition in V$_2$O$_3$
通过相位锁定光脉冲选择性激发带间跃迁，实现对Mott绝缘体V$_2$O$_3$中光诱导绝缘体-金属转变的相干电子控制，电子相干时间约5飞秒，并在临界温度附近增强，为量子材料功能切换开辟新途径。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
