Analytical approach for the Mott transition in the Kane-Mele-Hubbard model
在强相关的拓扑相位的物质的相互作用的描述仍然是一个挑战。在这里，我们开发了一个随机泛函方法相互作用的拓扑绝缘体，包括电荷和自旋通道。我们发现Kane-Mele-哈伯德模型的Mott跃迁可以用一个方程的变分原理来描述。本文从电子格林函数、自由能和Hellmann-Feynman定理出发，对该方程提出了不同的看法。带隙在转变处保持有限，并且Mott相的特征在于在$x-y$平面中的反铁磁性。通过与螺旋边缘模式相关的$\mathbb{Z}_2$数来描述相互作用的拓扑相位。我们的研究结果表明，改进随机方法可以进一步了解物质的相互作用阶段。
2021-07-15 cond-mat.str-el
Effects of short-ranged interactions on the Kane-Mele model without discrete particle-hole symmetry
研究了在半填充交错势的Kane-Mele模型中短程相互作用对$Z_2$拓扑绝缘体相（也称为量子自旋Hall相）的影响，这种交错势明显破坏了离散粒子-空穴对称性.在Hartree-Fock平均场分析中，我们得出的结论是，在现场的排斥相互作用有助于稳定的拓扑相位（量子自旋霍尔）对交错的潜力，扩大政权的拓扑相位沿轴的交错的潜力强度和自旋轨道耦合的比率。与此形成鲜明对比的是，在现场的吸引力的相互作用不稳定的拓扑相。利用无偏行列式投影量子Monte Carlo方法研究了吸引相互作用的情形，所得结果与Hartree-Fock图象定性一致.
2014-09-13 cond-mat.str-el
Extended Creutz ladder with spin-orbit coupling: a one-dimensional analog of the Kane-Mele model
我们构造了一个拓扑梯形模型，一维，以下的步骤，导致在二维的凯恩-梅勒模型。从Creutz阶梯开始，我们对其进行修改，使缺口闭合点可以发生在$k = π/ 2$或$-π/2$。然后，我们耦合两个这样的模型，每个自旋通道，在这样一种方式，恢复时间反演不变性。我们还增加了一个Rashba自旋轨道耦合项。该模型属于CII对称类。我们推导了相应的$2\mathbb{Z}$拓扑指数，计算了相图，证明了边态的存在.我们还给出了量子自旋霍尔电导的热力学推导。这个结果的近似实现表明，这个数量是敏感的模型的拓扑行为。
2018-05-16 cond-mat.str-el
Triplet $p+ip$ paring correlation in doped Kane-Mele-Hubbard model: A quantum Monte Carlo study
利用约束相位量子Monte Carlo方法，系统地研究了蜂窝晶格上掺杂的Kane-Mele-哈伯德模型的基态对关联.我们发现，与$d+id$对称性的配对相关占主导地位接近一半填充，但与$p+ip$对称性的配对相关占主导地位的空穴掺杂移动系统低于四分之三填充。我们关联这些行为的配对相关的拓扑结构的费米表面的非相互作用的问题。我们还发现，有效的配对关联大大增强的相互作用的增加，这些超导关联是强大的，对不同的自旋轨道耦合强度。我们的数值计算结果为在掺杂的蜂窝状材料或光阱中的超冷原子中实现自旋三重态超导提供了一种可能的途径。
2015-08-27 cond-mat.str-el
Topological phase transition in a generalized Kane-Mele-Hubbard model: A combined Quantum Monte Carlo and Green's function study
利用行列式投影量子蒙特卡罗（QMC）方法研究了具有第三近邻跳跃的广义Kane-Mele-哈伯德模型，这是一个具有拓扑相变的二维相互作用模型.这种技术在没有费米子符号问题的模型上基本上是数值精确的，比如我们考虑的模型。我们确定的相互作用依赖的Z2拓扑绝缘体/平凡绝缘体相边界计算Z2不变量直接从单粒子格林函数。相互作用将相边界推到较大的第三近邻跳变值，从而稳定拓扑相。观察到的边界移动完全源于量子涨落。我们还确定定性功能的单粒子格林函数是计算有用的拓扑相变的数值搜索，而不需要计算的完整的拓扑不变。
2013-03-12 cond-mat.str-el
Phase transitions of the Kane-Mele-Hubbard model with a long-range hopping
用解析方法研究了具有长程跳跃的相互作用Kane-Mele模型。最初的Kane-Mele模型是在蜂窝晶格上定义的。在工作中，我们在模型中引入了四个晶格常数的距离跳跃和在位Hubbard相互作用，并保持了模型的晶格结构不变。从单粒子能谱出发，我们得到了长程跳跃$t_L$在非相互作用极限下发生拓扑跃迁的临界强度，并表明它与自旋轨道耦合无关.在引入Hubbard相互作用后，我们分别用从转子平均场论和Hartree-Fock平均场论研究了广义强关联Kane-Mele模型的Mott跃迁和磁跃迁.在小的长程跳跃区，Mott跃迁以下是一个相关量子自旋霍尔态，而Mott跃迁以上是一个拓扑莫特绝缘体。通过比较自旋自由度的能带和电子在无相互作用极限下的能带，得到了$t_L$驱动拓扑跃迁的条件。在此条件下，从Mott相变点上、下两个区域的七个自洽方程出发，数值求解了发生拓扑相变的$t_L$临界值.讨论了相互作用和自旋轨道耦合对拓扑转变的影响。最后，我们显示了完整的相图的广义相互作用拓扑模型在一定强度的自旋轨道耦合。
2021-03-16 cond-mat.str-el
Kane-Mele-Hubbard model on the $π$-flux honeycomb lattice
我们考虑Kane-Mele-哈伯德模型，其中磁$π$通量穿过每个蜂窝状格子。由此产生的模型具有非常丰富的物理性质。在每个自旋扇区中，非相互作用的能带结构由总陈数$C=\pm 2$表征。微调的内在自旋-轨道耦合$λ$导致二次带交叉点与拓扑相变。在这一点上，量子蒙特卡罗模拟揭示了一个磁有序的阶段，延伸到弱耦合。虽然自旋模型在每个边缘有两个Kramers双重态，并且被明确证明是一个$Z_{2}$平凡绝缘体，但螺旋边缘态在单粒子水平上受到平移对称性的保护。利用玻色化的低能哈密顿量，我们预测了一个相关诱导的间隙作为半满带的umklapp散射的结果。对于强相互作用，这一预测证实了量子蒙特卡罗模拟。
2014-08-25 cond-mat.str-el
Zero Temperature Phase Diagram of the Classical Kane-Mele-Heisenberg Model
Kane-Mele-Heisenberg模型的经典相图由三种互补的方法得到：Luttinger-Tisza，变分极小化和迭代极小化方法。在耦合器的空间中获得六个不同的相。三个阶段是相称的长程有序，平面N{é}el状态在水平面（阶段。I），平面状态在垂直于水平面（阶段。VI）和共线状态垂直于水平面（阶段。II）。然而，其他三个，是无限退化，由于令人沮丧的竞争之间的耦合，其特征在于由一个流形的无公度波矢量。这些阶段是，平面螺旋状态在水平面（阶段III），平面螺旋状态在垂直平面（阶段IV）和非共面状态（阶段V）。利用线性自旋波分析，发现量子涨落通过量子有序-无序机制选择一组相位对称的等价态。基于一些启发性的论点，认为同样的情况也可能发生在其他两个受挫阶段VI和V。
2013-06-28 cond-mat.str-el
The antiferromagnetic Chern insulator phase in the Kane-Mele-Hubbard model
Lanzhou University（兰州大学）；Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）
研究Kane-Mele-Hubbard模型中有限子晶格势下反铁磁Chern绝缘体相的出现，通过精确对角化分析激发间隙、各向异性反铁磁相关性和保真度Susceptibility，揭示其存在与时间反演对称性破缺的关系。
2026-04-24 cond-mat.str-el
Spin Hall conductivity in the Kane-Mele-Hubbard model at finite temperature
本文将双粒子自洽方法扩展至含自旋轨道耦合情形，研究有限温度下Kane-Mele-Hubbard模型的自旋霍尔电导率，揭示顶点修正对量子化的必要性，并阐明Hubbard相互作用增强导致电导率下降的带隙重整化机制。
2024-02-20 cond-mat.str-el
Rashba spin orbit coupling in the Kane-Mele-Hubbard model
自旋轨道耦合是电子能带模型中驱动拓扑绝缘相的关键参数。特别地，SO耦合的一般出现涉及完全打破SU（2）自旋对称性的Rashba项。然而，一旦考虑相互作用，许多理论研究不得不满足于分析一个简化的U（1）守恒SO项没有Rashba耦合。我们打算通过研究Rashba SO耦合存在下的Kane-Mele-Hubbard（KMH）模型来填补这一空白，并首次系统地分析了相关二维拓扑绝缘体中Rashba SO耦合的影响。我们应用变分簇方法（VCA），通过计算局域态密度，磁化强度，单粒子谱函数和边缘状态来确定相互作用相图。在U（1）守恒SO耦合存在下，通过对KMH模型进行详细的VCA分析，我们发现额外的Rashba SO耦合驱动了新的电子相，如金属区和直接带隙拓扑绝缘相，这些相在相互作用存在下持续存在。
2014-10-28 cond-mat.str-el
Meissner effect in the layered Kane-Mele model with Hubbard interaction
研究了具有Hubbard相互作用的层状Kane-Mele模型在量子自旋Hall相的磁响应，讨论了获得迈斯纳效应的条件. Rashba自旋轨道耦合的影响进行了讨论。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transitions in the Kane-Mele-Hubbard model
本文用量子蒙特卡罗模拟方法研究了半填充下的二维Kane-Mele-哈伯德模型。本文提出了一种适用于量子自旋液体的精细相界。在有限的Hubbard相互作用强度下的拓扑绝缘体与Kane-Mele模型的基态电耦合。在自旋轨道耦合的存在下，大Hubbard U的磁序被限制在横向。从拓扑带绝缘体到反铁磁莫特绝缘体的转变属于三维XY模型的普适类。数值结果表明，自旋液体到拓扑绝缘体和自旋液体到莫特绝缘体的相变都是连续的.
2012-03-29 cond-mat.str-el quant-ph
Particle-hole symmetry and interaction effects in the Kane-Mele-Hubbard model
证明了具有纯虚次近邻跳跃的Kane-Mele-哈伯德模型在半填充时具有粒子-空穴对称性。这样的对称性有有趣的后果，包括没有电荷和自旋电流沿开放的边缘，并没有在行列式量子蒙特卡罗模拟的符号问题。因此，能带拓扑结构和强相关性之间的相互作用可以在高数值精度下进行研究。通过计算体电子和边缘电子性质，研究了拓扑带绝缘体随相互作用强度的增加向反铁磁莫特绝缘体演化的过程.与之前的理论分析一致，数值模拟表明凯恩-梅勒-哈伯德模型表现出三个阶段，随着相关效应的增强：具有稳定螺旋边缘的拓扑带绝缘相、具有不稳定边缘的体顺磁相和体反铁磁相。
2011-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stable magic angle in twisted Kane-Mele materials
研究表明 Kane-Mele 自旋轨道耦合可稳定扭转体系魔角附近的平带与分数 Chern 态，并在扭转双层 Pt$_2$HgSe$_3$ 约 4 度处发现拓扑平带。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of the Kane-Mele-Coulomb model
我们用精确量子蒙特卡罗方法确定了具有长程库仑相互作用的Kane-Mele模型的相图。长程相互作用预计在蜂窝材料中发挥作用，因为在半金属弱耦合相的状态密度消失抑制屏蔽。根据我们的结果，Kane-Mele-Coulomb模型支持与Kane-Mele-哈伯德模型相同的相位。相互作用的非局部部分促进短程子晶格电荷波动，这与反铁磁序由现场排斥驱动的竞争。因此，临界相互作用的磁过渡是显着大于纯粹的本地哈伯德排斥。我们的数值计算结果与$SU(2)$ Gross-Neveu普适性的半金属反铁磁过渡，和三维XY的量子自旋霍尔反铁磁过渡的普遍性。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Kane-Mele Hubbard model on a zigzag ribbon: stability of the topological edge states and quantum phase transitions
利用弱耦合重整化群（RG）方法研究了有限尺寸锯齿形蜂窝晶格上KMH模型的量子相位和相变.在非相互作用的限制，KM模型是已知的，以支持拓扑边缘状态，其中电子显示螺旋性质的自旋和动量的方向被锁定。由于有限尺寸效应，产生了有效的边间跳变项。在存在在位库仑排斥作用和边间跳跃的情况下，重点讨论了拓扑边态的稳定性（TI相）相对于（i）电荷和自旋带隙（II）相，（ii）电荷带隙但自旋无隙（IC）相和（iii）自旋带隙但电荷无隙（CI）相，这取决于锯齿形带的宽度（偶数/奇数）、掺杂水平（电子填充因子）和库仑相互作用与边缘间隧穿的比率。我们讨论了偶数和奇数锯齿带的不同相图。我们发现TI-CI、II-IC和II-CI量子相变都是Kosterlitz-lesser（KT）型的。通过计算各种关联函数，我们进一步分析了这些相的性质和主要的不稳定性。
2014-01-20 cond-mat.str-el
Attractive Kane-Mele-Hubbard model at half filling: phase diagram and Cooperon condensation
最近，在两篇论文中研究了半填充蜂窝晶格上有吸引力的Kane-Mele-Habbard（KMH）模型：PRB 99，184514（2019）和PRB 94，104508（2016）。第一种方法的作者给出了插入平凡和非平凡拓扑态的相图。然而，次近邻（NNN）跳跃项被忽略了，尽管它比内部自旋轨道耦合强几个数量级。本文利用平均场近似方法导出了具有半填充NNN的吸引KMH模型的相图。在非平凡拓扑区域，无NNN跳变的相图和有NNN跳变的相图有显著的不同。第二篇文章在T矩阵近似下分析了吸引KMH模型中超导不稳定性的可能性。这里自然出现的问题是关于气泡图的贡献，气泡图包含在Bethe-Salpeter（BS）方程中，但被T矩阵近似忽略。为了回答这个问题，我们应用BS公式计算Goldstone模式的斜率和相应的声速。我们发现由T矩阵近似和BS方程提供的声速值之间有4%的差异。这个小的差异证实了以前报道的结果，接近相变边界的气泡图的贡献是不重要的。
2020-06-23 cond-mat.str-el
Altermagnetic Anomalous Hall Effect and Spin--Edge-Locked Chiral Modes in a Modified Kane--Mele--Hubbard Model
Shahid Beheshti University（沙希德·贝赫什提大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
研究在修正Kane-Mele-Hubbard模型中，通过载流子掺杂与自旋旋转不变Hubbard相互作用，实现了交替磁反常霍尔效应，为其在关联过渡金属二硫化物单层的应用提供了微观路径。
2026-08-26 cond-mat.str-el
Doping the Kane-Mele-Hubbard model: A Slave-Boson Approach
本文用从玻色子平均场方法研究了零温下Kane-Mele-哈伯德模型的半满态和远离半满态的情况。我们得到一个相图在半填充和讨论其连接到最近的结果从量子蒙特卡罗，从转子，和$Z_2$平均场的研究。特别是，我们发现一个小窗口的参数空间中的自旋液相与带隙自旋和电荷激发驻留。通过计算单重态对的序参量，我们证明了掺杂后自旋液体态变成了超导态。有趣的是，我们找到了一个“最佳”的掺杂这样的超导性。我们的工作揭示了一些现象与掺杂强自旋轨道耦合的相互作用系统。
2011-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The competition between the intrinsic and Rashba spin-orbit coupling and effects of correlations on Rashba SOC-driven transitions in the Kane-Mele model
首先，我们研究了Rashba SOC对Kane-Mele模型能带结构的影响。Rashba SOC与内在SOC之间的竞争可以导致丰富的现象学。当Rashba SOC足够大时，Rashba SOC可以驱动间接能隙和直接能隙相继闭合，但保持价带和导带之间的带接触。我们发现这些接触点位于布里渊区中的$K$和$K^{\prime}$或/和$K$和$K^{\prime}$周围的一些$2π/3$旋转对称点。间接和直接能隙闭合分别对应于拓扑平凡和非平凡的相变。对于小的本征SOC，当Rashba SOC与本征SOC之比等于经典结果，即$2\sqrt{3}$时，发生拓扑非平凡转变。然而，对于大的内禀SOC，我们发现这个比值随着内禀SOC的增加而减小。其次，我们利用从转子平均场方法研究了电荷凝聚区和Mott区的关联对Rashba SOC驱动的拓扑平凡和非平凡跃迁的影响。具有带隙或无带隙自旋激发的拓扑莫特绝缘体可以由Rashba SOC和关联的相互作用产生。
2021-03-16 cond-mat.str-el
A Realization of the Haldane-Kane-Mele Model in a System of Localized Spins
从理论上研究了蜂窝晶格上自旋轨道耦合铁磁体的自旋哈密顿量。我们发现磁振子的有效哈密顿量等价于蜂窝晶格中电子的Haldron模型，这表明磁振子带的非平凡拓扑结构和相关边缘态的存在.我们还采取了Schwinger玻色子（或玻色子自旋）表示的自旋，适用于有序和无序相。通过采用Kane-Mele模型的性质，我们证明了平均场处理中的自旋带是拓扑非平凡的，这导致了自旋能斯特效应。提出了自旋哈密顿量的一种可行的实验实现方法。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quarter-filled Kane-Mele Hubbard model: Dirac half-metals
最近在实现二维（2D）磁性方面的实验成功刺激了对具有强磁各向异性和高居里温度的新型磁性2D材料的探索。狄拉克半金属（DHM）是二维磁性系统中一个很有前途的亚类，由于其具有高温量子反常霍尔效应（QAHE），近年来引起了人们的极大兴趣。本文讨论了内在DHM的预测，并将其确定为Kane-Mele哈伯德模型在四分之一填充时的实现。这一提议的统一有助于更坚定地理解这些材料，并为发现新的DHM系统提出了途径。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling edge states in the Kane-Mele model via edge chirality
研究了Kane-Mele模型中量子自旋霍尔效应（QSHE）边缘态的能带色散与边缘晶向的关系。一维蜂窝状晶格带的能带结构表明，在给定足够强的自旋轨道相互作用的情况下，QSHE边缘态在边缘的所有取向上都存在。我们发现，当边缘取向从锯齿形（手征角$θ= 0^\circ$）变为扶手椅形（$θ= 30^\circ$）时，QSHE边缘态带的费米速度单调增加。我们提出了一个简单的分析模型来解释数值结果。
2012-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking sensitive topological phases in a bilayer Kane-Mele-Hubbard model at quarter filling
分层准二维系统在技术进步和理解非常规超导性、拓扑相等涌现物理学方面引起了人们的巨大兴趣。特别是，在一些双层系统，如过渡金属硫属化物和铱酸盐的拓扑性质的研究一直是吸引力的点，由于过渡金属离子的相对较强的自旋轨道耦合。本文分析了双层蜂窝晶格在四分之一填充情况下，由于电子关联和自旋轨道耦合的相互作用，在不同的堆积顺序下产生的拓扑相。考虑两种最常见的堆积顺序，AA和Bernel（AB）堆积，我们表明堆积顺序起着至关重要的作用，在拓扑相变的双层相互作用系统。对于AA堆叠情形，在存在（不存在）时间反演对称性和磁有序绝缘体的情况下，系统实现了量子自旋霍尔绝缘体。而对于Bernel堆积情形，可以稳定附加相，如电荷有序的正常绝缘体或电荷有序和磁有序的Chern绝缘体。基于我们的分析，我们讨论了在过渡金属硫族化合物双层膜的实验实现的范围。
2019-03-25 cond-mat.str-el
Probing topological phases in a perturbed Kane-Mele model via RKKY interaction: Application to monolayer jacutingaite Pt$_2$HgSe$_3$
本研究通过分析微扰Kane-Mele模型中RKKY相互作用的相对特征，揭示了拓扑相变信号，并利用微扰实现磁性相互作用切换，为通过磁性性质追踪拓扑相提供了实用方法。
2024-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneously broken chiral symmetry in the interacting Kane-Mele model
本文用 slave rotor 方法研究半填充相互作用 Kane-Mele 模型，发现弱到中等耦合下存在自发破缺手征对称性的非手征 TBI 电荷有序态，并产生净自旋流。
2025-06-10 cond-mat.str-el
Emergent Chiral Spin State in the Mott Phase of a Bosonic Kane-Mele-Hubbard Model
最近，蜂窝晶格上自旋为-1/2的受抑XY模型因其实现手征自旋液态的可能性而引起了人们的广泛关注。这个模型与某些量子磁体的物理学有关。利用超冷原子设置的灵活性，我们提出了一种替代的方式来实现这个模型通过玻色子Kane-Mele-哈伯德模型的莫特制度。利用玻色子动力学平均场论导出了该模型的相图。重点对莫特相，我们研究其磁性作为一个功能的挫折。我们确实在中间阻挫区发现了一个涌现的手征自旋态。利用精确对角化方法，我们进一步研究了有效阻挫XY模型的物理性质和手征自旋态的性质。这个有间隙的相位显示了手征有序性，打破了时间反演和宇称对称性，但不是拓扑有序的（陈数为零）。
2017-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Insulators and the Kane-Mele Invariant: Obstruction and Localisation Theory
我们提出了同伦理论和几何解释的Kane-Mele不变量的带隙的费米量子系统在三维时间反演对称性。我们表明，不变量是有关的一个特定的4-等价物，这使它的解释作为一个障碍的块分解的缝纫矩阵的nonequivariant同伦。证明了具有$\mathbb{Z}_2$ -作用的流形上的Mayer-Vietoris定理，该流形上的作用使实数和$\mathbb{Z}_2$ -等变的de Rham上同调群相互缠绕，并应用该定理导出了Kane-Mele不变量的一个新的局部化公式.这为周期格点系统的指数的离散Pfidian公式和已知的局部几何计算之间的等价性提供了一个统一的上同调解释。我们建立在凯恩-梅勒不变量和与$\mathbb{Z}_2$ -行动的束gerbes理论之间的关系，以获得这种障碍和本地化技术的几何改进。在第一部分中，我们回顾了自由摩尔理论的伽利略时空带绝缘体的几何结构的重点，并提出了一个自下而上的方法来时间反演对称拓扑相位。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Phase Diagram of Kane-Mele Hubbard model at small doping
该研究针对半填充附近少量空穴掺杂的Kane-Mele模型，用密度矩阵重整化群方法探究Hubbard相互作用的效应，识别出可能的超导相及转变，明确其临界相互作用与自旋轨道耦合的强关联，为理解非常规超导提供参考。
2024-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of correlations on topology in Kane-Mele model decorated with impurities
本文通过在Kane-Mele模型中引入仅与一个子晶格杂化的局域相互作用轨道，研究了关联与拓扑的相互作用，发现其可扩展拓扑相稳定性并影响拓扑相变后的行为，为铁谷化合物及谷电子学应用提供理论模型。
2024-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic helical nodal line and Kane-Mele spin-orbit coupling in kagome metal Fe3Sn2
二维kagome晶格在其布里渊区角K和K '处承载狄拉克费米子，类似于蜂窝晶格。在铁磁kagome金属Fe $_3$ Sn $_2$的电子结构的密度泛函理论中，在没有自旋轨道耦合的情况下，我们确定了两个能量分裂的螺旋节线，该节线在K和K'附近沿着$z$缠绕，这是由kagome层的三角堆叠产生的。我们发现，跨越A-A堆叠的跳跃引入了能量的层分裂，而跨越A-B堆叠的跳跃控制了螺旋节线的动量空间振幅。自旋-轨道耦合的效果被发现类似于凯恩-梅勒项，其中的节线可以完全缺口准二维大质量狄拉克费米子，或保持在离散的外尔点取决于铁磁矩取向的间隙。除了在数值上建立Fe $_3$ Sn $_2$作为模型狄拉克kagome金属，我们的研究结果提供了深入了解材料设计的拓扑相从晶格的角度来看，其中范例低维晶格模型往往发现实现在晶体材料的三维堆叠。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling the real-time dynamics of a spin coupled to the helical edge states of the Kane-Mele model
通过求解自旋和电子系统的耦合微观运动方程组，数值研究了在拓扑非平凡相中耦合到Kane-Mele模型边缘位置的经典自旋局域交换的含时态.由于耗散边界条件，除了感兴趣的锯齿形边缘之外，所有的边界条件都适用于长时间限制的动态。我们研究的手段来控制状态的自旋通过运输的自旋极化云通过螺旋边缘状态。该云是在远边缘位置使用局部磁场注入电子自旋密度形成的，并通过突然关闭注入场而释放。这个基本的过程，包括自旋注入，自旋极化云的传播，以及云从经典自旋的散射，可以用来以受控的方式操纵自旋状态。我们发现，一个单一的基本过程的效果可以恢复到一个较高的程度与后续的过程。此外，我们表明，通过串联几个基本的注入-传播-散射过程，自旋状态可以完全切换，可以实现完全逆转。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase diagram of the strongly correlated Kane-Mele-Hubbard model
我们研究了蜂窝晶格上具有内禀自旋轨道耦合的强关联哈伯德模型的相图。得到了描述自旋自由度的低能有效模型。我们研究所产生的模型内的Schwinger玻色子和Schwinger费米子的方法。Schwinger玻色子方法给出了自旋液相和磁有序相、Neel序和无公度Neel序之间的边界。我们发现，增加自旋轨道耦合的强度，缩小自旋液体区域的宽度。施温格费米子方法进一步阐明了自旋液相的性质。在平均场近似下，我们得到了三种不同的自旋液相的候选物：无带隙自旋液相、拓扑莫特绝缘体和手征自旋液相。我们认为，规范涨落和瞬子效应可能会抑制前两种自旋液体，而手征自旋液体是稳定的规范涨落，由于其非平凡的拓扑结构。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological quantum phase transition in Kane-Mele-Kondo lattice model
我们系统地探讨了蜂窝晶格上的Kane-Mele-Kondo晶格模型的基态相图，特别是，我们专注于它的磁性，这在以前的出版物[Feng，Dai，Chung，and Si，Phys. Rev. Lett. \textbf{111}，016402（2013）]。除了在那篇论文中发现的近藤绝缘体之外，还发现了两种反铁磁自旋密度波相。一个是正常的反铁磁自旋密度波态，另一个是具有量子化自旋霍尔电导和螺旋边缘态的非平凡拓扑反铁磁自旋密度波态。量子自旋霍尔绝缘体被发现是不存在的，因为它总是不稳定的反铁磁自旋密度波状态，至少在我们的模型中的平均场水平。此外，两个自旋密度波相之间的跃迁是由三维量子电动力学描述的拓扑量子相变，其中传导电子对低能Dirac费米子有贡献，而局域自旋的自旋波涨落产生有效的动态U（1）规范场.这种非平凡的转变表现出自由基临界热力学、输运和单粒子行为，为这种转变提供了一个指纹。此外，反铁磁自旋密度波态到近藤绝缘体的跃迁是一阶的。两个新的磁相的引入及其拓扑量子相变显示了Kane-Mele-Kondo晶格模型中包含的丰富的内在物理。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Identifying the phases of Kane-Mele Hubbard Hamiltonian in momentum space: A many-body configuration interaction study
本文利用多体组态相互作用方法研究准一维蜂窝带中 Kane-Mele Hubbard 模型，发现电荷能隙极小值从布里渊区边界移至 Dirac 点标志着从拓扑能带绝缘体到 Mott 绝缘体的相变，为检测强关联系统拓扑相变提供了新数值途径。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-rate quench in disordered Chern and $Z_2$ topological insulators
本研究通过Haldane和Kane-Mele模型，揭示无序对拓扑量子相变中有限速率淬火激发密度的影响，发现无序可破坏Kibble-Zurek标度并导致反Kibble-Zurek行为，提出在位占据数作为探测绝热演化的局域可测量量。
2025-05-24 cond-mat.str-el
Fragility of $\mathcal{Z}_2$ topological invariant characterizing triplet excitations in a bilayer kagome magnet
凯恩和梅勒发现了一个以$\mathcal{Z}_2$拓扑不变量为特征的自旋电子模型，这对电子能带结构的研究产生了持久的影响。考虑到这一点，很自然地会问是否可以在磁性绝缘体的带状激发中找到类似的拓扑结构，最近已经提出了支持$\mathcal{Z}_2$拓扑不变量的模型，用于磁振子[Kondo et al. Phys. Rev. B 99，041110（R）（2019）]和三重态[D. G. Joshi和A. P. Schnyder，Phys. Rev. B 100，020407（2019）]。在这两种情况下，磁激发形式的时间反转（TR）的合作伙伴，模仿的Kramers对电子在凯恩-梅勒模型，但不享有相同类型的对称性保护。在本文中，我们重新审视这个问题的上下文中的三重态激发的自旋模型的双层kagome晶格。这里，只要哈密顿量保持TR $\times$ U（1）对称性，三重激发就提供了凯恩-梅勒模型的忠实模拟。我们发现，交换各向异性，允许的点群和典型的现实模型，打破所需的TR $\times$ U（1）对称性，并立即破坏$\mathcal{Z}_2$带拓扑。我们进一步考虑TR打破由所施加的磁场的影响。在这种情况下，自旋简并度的提升导致了三重态陈氏绝缘体，它对TR $\times$ U（1）对称性的破坏是稳定的。Kagome带实现了二次和线性带接触，我们提供了一个彻底的表征与这两种情况下的…
2021-07-16 cond-mat.str-el
Doping-induced Quantum Anomalous Hall Crystals and Topological Domain Walls
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Center for Integrated Nanotechnologies (CINT), Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心）
研究掺杂对TMD莫尔超晶格中ν=1量子反常霍尔绝缘体的影响，发现掺杂可生成量子反常霍尔晶体和拓扑域墙，其中包含skyrmion自旋纹理和chiral局域模式。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of spin-orbit coupling and magnetic field on electronic properties of Germanene structure
本文提出了一个考虑磁场和次近邻跃迁振幅的Kane-Mele模型，用于研究单层锗烷的电子和光学性质。特别地，我们解决了动态电导率的结构作为光子频率的函数，在磁场和自旋轨道耦合在有限温度下的存在。利用线性响应理论和格林函数方法，在Kane-Mele模型哈密顿量的基础上，得到了电导率的频率依赖关系。我们的结果表明，在低频非零值的磁场自旋轨道耦合的存在下，有限的德鲁德响应。然而，在电子掺杂的存在下，Drude重量得到显着的量。在低温下，由于载流子的热能增加和对导带的激发，热导率和比热随温度的升高而增加。对Seebeck系数的计算结果表明，在自旋轨道耦合的情况下，热电势的符号为负。详细研究了自旋轨道耦合和磁场对锗烯单分子膜电导率的影响。
2021-06-22 cond-mat.str-el
Quantized and nonquantized Hall response in topological Hatsugai-Kohmoto systems
Laboratoire de Physique des Solides, Universit\'e Paris-Saclay, CNRS UMR 8502, F-91405 Orsay cedex, France
研究揭示了拓扑Hatsugai-Kohmoto系统中霍尔响应的量子化与非量子化现象，通过Zeeman场调控基态态揭示非量子化霍尔响应。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic ordering phenomena of interacting quantum spin Hall models
为表现出量子自旋霍尔效应的拓扑能带结构定义的二维哈伯德模型在现象学表征和微观分类方面提出了根本性的挑战。在无限耦合U在半填充的限制，自旋模型哈密顿量产生的强耦合扩展显示出各种形式的磁有序现象，这取决于底层的自旋轨道耦合项。我们研究了具有z轴内禀自旋-轨道耦合的Kane-Mele哈伯德模型的无限U极限，并将其推广到一个一般的多方向自旋轨道项，该项已被声称可以解释单层Na 2 IrO 3中的物理场景。我们发现，轴向自旋对称性，这是保持在前者，但在后者打破了有一个根本的影响的磁相图，因为我们改变的自旋轨道耦合强度。虽然Kane-Mele自旋模型显示了从传统的蜂窝状Neel到XY反铁磁性的连续演化，这避免了由增加的自旋-轨道耦合所施加的挫折，但是多方向的自旋-轨道项在中等耦合强度下诱导了相称到不相称的转变，并且在无限自旋-轨道耦合的极限下产生了具有72个位点晶胞的复杂螺旋状态。根据我们的发现，我们推测，在轴向自旋对称性破缺的情况下，在足够大的自旋-轨道耦合和中间U时，有一个很大的附加相的倾向。
2012-10-27 cond-mat.str-el
From Edge State Physics to Entanglement Spectrum: Studying Interactions and Impurities in Two-Dimensional Topological Insulators
提出利用边缘态与纠缠谱对应关系，将二维拓扑绝缘体分解为一维通道以纳入费米子相互作用，并应用于Kane-Mele模型研究杂质效应。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum spin Hall effect in a two-orbital model on a honeycomb lattice
在双轨道紧束缚模型中研究了蜂窝晶格上的自旋霍尔效应。我们表明，该模型表现出三个拓扑不同的绝缘相在半填充，这是由不同的量子化值的自旋霍尔电导率区分。我们分析确定的相界，在那里的价带和导带接触，形成狄拉克节点在费米能级。结果进行了讨论的有效反对称自旋轨道耦合。的凯恩-梅勒模型和影响的磁电效应的关系进行了讨论。
2014-09-07 cond-mat.str-el
Incipient quantum spin Hall insulator under strong correlations
通过非微扰行列式量子蒙特卡洛模拟 Kane-Mele-Hubbard 模型，本文否定平均场预测的 $z$-AFM 陈绝缘相，证明强关联下 $xy$-AFM 涨落稳定初始量子自旋霍尔绝缘体。
2025-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Restoration of topological properties at finite temperatures in a heavy-fermion system
我们研究了有限温度下Kane-Mele-Kondo晶格中拓扑相的演化，得到了拓扑Doniach相图。特别是，我们发现了一个有趣的交叉行为引起的拓扑结构和电子相关性之间的相互作用，拓扑性质恢复的温度效应。这种恢复可以在块体和边缘的行为中观察到。在体中，我们观察到的自旋霍尔电导率在有限的温度下增加，而在低温区为零。在边缘处，我们观察到随着温度的升高而出现的无隙边缘模式。
2015-08-31 cond-mat.str-el
Magnetic Impurity Affected by Spin-Orbit Coupling: Behavior near a Topological Phase Transition
利用量子蒙特卡罗模拟研究了自旋轨道耦合对锯齿形石墨烯带边缘磁性杂质行为的影响。研究发现，Kane-Mele型自旋轨道耦合和杂质-基质耦合的相互作用对杂质磁矩和谱密度等局域性质有着重要的影响。特殊的螺旋性质的拓扑绝缘体的边缘被发现影响非局部量，如两个粒子和自旋自旋关联函数连接电子的杂质与那些在导带。
2013-06-20 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Chern insulator in centrosymmetric systems
如果时间反演对电子态的影响不能通过空间群操作补偿，则反铁磁陈氏绝缘体（AFCI）可以存在。通过Kane-Mele-哈伯德模型，在非中心对称蜂窝结构中已经实现了具有共线磁序的AFCI态.在本文中，我们证明了共线AFCI的存在性在正方形格子模型，保持反演对称性。我们的研究依赖于时间反演不变的Harper-Hofstadter-哈伯德模型扩展的次近邻跳跃项，包括自旋轨道耦合和棋盘势。我们发现，在棋盘格势足够大的情况下，在弱排斥作用下的带绝缘体和强排斥作用下的易$xy$平面AF莫特绝缘体之间出现易$z$轴AFCI.我们的结果和非中心对称的Kane-Mele-哈伯德模型的结果之间的密切相似性表明AFCI是自旋轨道耦合和强电子关联的一般结果，它存在于特定的模型或晶格结构之外。一个AFCI的电子和磁性起源于相同的强相互作用的电子是一个有前途的候选人的强磁蓝移的电荷间隙低于内尔温度和实现量子反常霍尔效应在更高的温度，使数据处理的应用成为可能。
2022-11-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The London Equation in Quantum Spin Hall System with Electronic Correlation
提出了描述二维蜂窝晶格上电子量子自旋霍尔效应的Kane-Mele（KM）模型。本文将证明，在一定的参数范围内，伦敦方程是由具有电子关联的层状KM模型的有效场论得到的。
2010-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Chern Insulators in a monolayer of Transition Metal Trichalcogenides
过渡金属三硫属化合物单层膜作为潜在的二维磁性材料受到了广泛的关注。该体系具有过渡金属离子的蜂窝结构，其中自旋轨道耦合和电子相关效应都起着重要作用。在这里，我们提出了在四分之一填充蜂窝晶格中实现磁性陈氏绝缘体的可能性。我们发现，内禀自旋轨道耦合和电子关联的相互作用打开了一个广泛的铁磁陈氏绝缘相的金属和正常的绝缘体之间的区域。在平均场近似下，给出了四分之一填充的Kane-Mele哈伯德模型的相图，讨论了Rashba自旋轨道耦合和最近邻相互作用对相图的影响.
2017-08-08 cond-mat.str-el
Bifurcation of the Edge-State Width in the Two-Dimensional Topological Insulator
我们研究了二维拓扑绝缘体中边缘态的性质。基于Kane-Mele模型，导出了锯齿形边界半无限蜂窝晶格中边态能量和边态有效宽度的耦合方程.结果表明，在一维布里渊区中，边缘态通过边缘态宽度的分叉并入体态的连续带。我们讨论了实验结果的影响，在单层或薄膜的拓扑绝缘体。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快，直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下，即，倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论，我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率，人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号，甚至比例。此外，自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological superconductivity in Dirac honeycomb systems
我们预测两个拓扑超导相的微观模型所产生的Berry相与谷自由度的带隙狄拉克蜂窝系统。第一种是拓扑螺旋自旋三重态超导体，具有非零的质心动量，不破坏时间反演对称性。我们还发现了一个Chern数为$\pm 1$的拓扑手征三重态超导体，其中一个谷为等自旋配对，另一个谷为反自旋配对。我们的研究结果得到的凯恩-梅勒模型中，我们已经探讨了三种不同的相互作用，现场吸引力$U$，最近邻密度-密度吸引力$V$，最近邻反铁磁交换$J$，在自洽的Bogoliubov-德Gennes理论的效果。过渡金属二硫属化物和冷原子实验是探索这些阶段的有前途的平台。
2019-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective field theory for the bulk-edge correspondence in a two-dimensional Z_2 topological insulator with Rashba interactions
我们确定的有效场论在（2+1）维的空间和时间，捕获的长波长和低能量限制的费米子跳跃蜂窝晶格在半填充时，既占主导地位的内在和次主导Rashba自旋轨道耦合。Z_2拓扑绝缘体的这种有效场论（在均匀和交错化学势消失时的凯恩-梅勒模型）是围绕双陈-西蒙斯理论的微扰，由于Rashba自旋轨道耦合，与自旋守恒相关的U（1）规范不变性被明确打破。尽管如此，我们发现，有效场论有一个BRST对称性，使我们能够构建散装边缘对应。
2014-09-29 cond-mat.str-el hep-th
