Topological phase transitions and chiral inelastic transport induced by the squeezing of light
我们展示了光的压缩如何导致拓扑态的形成。这种状态的特征在于非平凡的陈数,并表现出保护的边缘模式,引起手征弹性和非弹性光子输运。这些拓扑玻色子态并不等同于它们的费米(拓扑超导体)对应物,并且不能通过局部变换映射到粒子守恒模型中的拓扑态。因此,它们代表了一种新型的拓扑系统。我们研究这个物理学的情况下,详细的Kagome晶格模型,并讨论可能的实现使用非线性光子晶体或超导电路。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
From Chiral Topological Dynamics to Chiral Topological Amplification: Real vs Imaginary Parameters in a Hermitian Bosonic Chain
Raman Research Institute(拉曼研究所)
该研究提出了一种Hermitian玻色模型,通过实数和虚数参数对比,揭示了非Hermitian拓扑相与手性放大行为的联系。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing one-dimensional topological phases in waveguide lattices with broken chiral symmetry
具有手征对称性的一维晶格具有量子化的Zak相和非平凡的拓扑相。在这里,它示出了量子化的Zak相位和非平凡的边缘状态,部分地由反转对称性,而不是手征对称性保护,可以观察到和探测的散装利用连续时间光子量子行走在锯齿形波导阵列。在扩展的手征对称性破缺的Su-Schrieffer-Heeger模型中,平均光束位移测量可以检测到量子化的Zak相位和非平凡拓扑相位.
2018-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Anomalous Floquet Chiral Topological Superconductivity in a Topological Insulator Sandwich Structure
我们证明了Floquet手征拓扑超导性在磁性拓扑绝缘体-超导体三明治结构的约瑟夫森结中自然产生。约瑟夫森相位调制与施加的偏置电压在整个结驱动系统到反常Floquet手征拓扑超导体托管手征马约拉纳边缘模式的准能谱,与散装Floquet带进行零陈数。偏置电压作为一个调谐参数,使新的动力学拓扑量子相变驱动系统到无数的异国情调的马约拉纳携带Floquet拓扑超导相。我们的理论建立了一个新的范式实现Floquet手征拓扑超导性的固态系统,这应该是实验上直接访问。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Creating topological interfaces and detecting chiral edge modes in a 2D optical lattice
我们提出并分析了一个在二维工程量子系统中创建手征拓扑边模的一般方案。我们的方法是基于实现的拓扑接口,设计在系统的大部分,拓扑保护的边缘模式本地化和自由传播的单向方式。该方案说明通过一个光学晶格实现的Haldom模型的冷原子,其中一个额外的空间变化的晶格势诱导不同的拓扑相位在空间的分离区域。我们提出了两个现实的实验配置,这导致线性和径向对称的拓扑接口,这两个都允许显着减少外部限制的拓扑边缘属性的影响。此外,我们的方法的多功能性打开了调整的位置,本地化长度和手性的边缘模式的可能性,通过简单的调整的晶格势。为了证明工程接口提供的独特的可检测性,我们数值研究的时间演化的波包,表明如何拓扑运输明确体现在晶格内。最后,我们分析了无序对系统中手性和非手性态动力学的影响。有趣的是,工程无序显示,提供了一个强大的工具,在冷原子设置的拓扑边缘模式的检测。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Boundary Flat Bands with Topological Spin Textures Protected by Sub-chiral Symmetry
本文提出亚手性对称性概念,证明无传统手性对称性的拓扑系统仍可形成具有拓扑自旋织构和量子化 Berry 相位的边界平带。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Bias-induced chiral current and topological blockadein triple quantum dots
通过解析推导和精确的分层运动方程计算,研究了三角形三重量子点(TTQD)环与两个储层连接时的量子输运性质.首次证明了在无磁场的情况下,偏置诱导的手征电流,这是由于非平衡TTQD中自旋规范场与自旋电流之间的耦合诱导了一个标量自旋手征,从而提高了手征简并度和时间反演对称性.证明了手征电流在库仑阻塞范围内随偏压振荡,这为利用纯电操纵控制手征自旋量子比特提供了可能。然后,通过谱函数分析阐明了由于手性态的局域化而导致的输运电流的拓扑阻塞。最后,作为一个可测量的特性,我们的系统中的磁电磁化率被发现约两个数量级以上的一个典型的磁电材料在低温下。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Three-dimensional time reversal invariant topological superconductivity in doped chiral topological semimetals
手性拓扑半金属在晶体对称性的保护下具有多重简并带交叉点。在本文中,我们建议,最近发现的手性拓扑半金属空间群198,其中部分是超导掺杂,可以成为新的候选人的时间反演不变的拓扑超导体。通过研究具有非零Chern数的带交叉点附近的Fermi表面,阐明了手征拓扑半金属的非平凡拓扑结构对其超导态的影响,并证明了在$s_\pm$波对中存在拓扑超导电性.我们进一步证明了拓扑超导电性是由声子介导的电子-电子相互作用的单元格间。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall
Topological Boundary Modes in Nonlinear Dynamics with Chiral Symmetry
本文将粒子空穴和手性对称性扩展至非线性简正模式不具U(1)规范对称性的非线性动力学系统,揭示了手性对称性对Berry相位的量子化与拓扑相分类作用,并发现了受拓扑保护的静态边界模式。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exceptional point description of one-dimensional chiral topological superconductors/superfluids in BDI class
我们表明,在复杂的波矢量空间中的哈密顿量的某些奇异性可以用来识别拓扑量子相变的$1D$手征拓扑超导体/超流体的BDI类。这些奇点属于所谓的例外点($EP$)的范畴,在描述开放量子系统的非厄米哈密顿的上下文中进行了研究。我们还提出了一个通用的公式中的属性的$EP$的量化的确切数量的马约拉纳零模式在一个特定的手征拓扑超导相,给定的值的参数出现在哈密顿量。这个公式作为一个替代熟悉的整数($\mathbb{Z}$)缠绕数不变的表征拓扑超导体/超流体相的手征BDI类。
2016-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Chiral topological insulator of magnons
我们提出了一个在AIII(手征对称性)拓扑类中的三维拓扑绝缘体的磁振子实现。由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在,拓扑磁振子间隙打开。通过计算系统的体缠绕数,证明了拓扑不变量的存在性。在我们的模型中,表面磁振子狄拉克锥受到子晶格手征对称性的保护。通过对磁振子表面模的分析,证实了背散射是被禁止的。通过对手征对称性的弱破缺,我们观察到了由于带隙的打开而引起的表面磁振子霍尔响应。最后,我们表明,通过改变某些参数的系统可以调谐之间的手征拓扑绝缘体(mcTI),三维磁振子异常霍尔(3D-mAH),和Weyl磁振子阶段。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Chiral topological excitons in the monolayer transition metal dichalcogenides
本文从理论上研究了单层过渡金属双硫族化合物中出现的手征拓扑激子,其中谷激子的体能隙被位置相关的外磁场打开。我们发现了两个新出现的手性拓扑非平凡激子态,它们与体拓扑性质密切相关,即,陈数=2。数值计算揭示了手征拓扑激子谱随磁场畴壁宽度和磁场强度的变化规律。手性拓扑谷激子不仅对激子输运具有重要的作用,因为它可以阻止背散射,而且在光电子应用中可以实现量子相干控制。
2017-03-30 cond-mat.mes-hall
Layer-Locked Chiral Topological Superconductivity
Sun Yat-sen University(中山大学)
本研究揭示了实现层锁定拓扑相的通用机制,在非对称双层反铁磁系统中实现了层锁定手性拓扑超导性,确定了三种栅极可调拓扑相,并建立了相关拓扑量与物理响应的对应关系。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Hermitian chiral boundary states in non-Hermitian topological insulators
没有宇称时间对称性的非厄米系统的本征能一般是复数。在这里,我们证明了在一定条件下,不具有宇称时间对称性的高维(二维和三维)非厄米拓扑绝缘体的手征边界态可以是具有实本征能量的厄米边界态。我们的方法允许人们从非厄米的二维陈氏绝缘体和三维二阶拓扑绝缘体中分别构造厄米手征边缘态和铰链态。这样的埃尔米特手性边界通道具有完美的传输系数(量化值),并且对紊乱是鲁棒的。此外,非厄米拓扑绝缘体可以经历拓扑安德森绝缘体转变,从拓扑平凡的非厄米金属或绝缘体到具有有限无序的量子化传输系数的拓扑安德森绝缘体。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall
Acoustic Higher-Order Topological Insulators Protected by Multipole Chiral Numbers
本研究利用声子晶体首次实验实现了受多极手征数保护的高阶拓扑绝缘体,明确观测到带隙中间的多个角态,为声学传感和能量捕获等声学控制提供了新可能。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall
Realization of topological phase in a chiral honeycomb lattice model
本文研究具有次近邻跃迁和反射对称性破缺的手性蜂窝晶格模型,通过有效Dirac哈密顿量及数值解析方法确认拓扑边缘态,并发现无需相位移动即可激发由手性引起的非对称边缘电流。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall
Chiral topological excitonic insulator in semiconductor quantum wells
本文提出了一种在半导体异质结中实现手征拓扑激子绝缘体的方案,这种方案可以在实验上用两个铁磁绝缘膜相邻的耦合量子阱来实现。不同的平均场手征拓扑顺序,这是由于铁磁薄膜的磁化方向的变化,可以表征为TKNN数在体系统中,以及由在边缘系统中的无隙态的绕组数。此外,我们还提出了一个实验方案,通过测量热导来检测手征无隙边缘态的出现,并区分不同的手征拓扑顺序。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Topological Phononic Quasiparticles in Enantiomeric Crystals SrSi$_2$ and BaSi$_2$
本文探究晶体结构手性与拓扑准粒子手性的关联,通过第一性原理计算预测分析SrSi₂和BaSi₂等手性对映体材料的声子谱拓扑准粒子,揭示晶体手性与准粒子拓扑电荷的关系,提供理论指导与材料平台。
2025-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching Chiral Solitons for Algebraic Operation of Topological Quaternary Digits
手征性在自然界中普遍存在,凝聚态物质中的手征对象往往是受系统拓扑结构保护的激发态。已经证明了使用手性拓扑激发来携带信息,其中信息对于外部扰动是鲁棒的。例如,二进制信息的读取,写入和传输被证明与手性拓扑激发磁系统,skyrmions,自旋电子器件。然而,下一步,这种拓扑位的逻辑或代数运算尚未实现。在这里,我们用实验的方法研究了具有$Z_4$拓扑对称性的一维电子系统中不同手征孤子之间的转换。我们发现,一个快速移动的非手性孤子合并手征孤子切换他们的手。这对应于$Z_4$拓扑数代数运算的实现。手征孤子可以用来存储和运算稳健的拓扑信息。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall nlin.PS nlin.SI
Electrical Activity of Topological Chiral Edge Magnons
针对拓扑磁振子绝缘体的手性边缘磁振子难以实验探测的问题,研究发现相对论性磁电耦合可使其具备电活性,预测了相关电极化现象与电吸收带隙内信号,提出太赫兹光谱可用于拓扑磁振子探测。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral topological superconductivity in Josephson junction
我们考虑半导体层的异质结构夹在两个超导体之间,形成一个二维的约瑟夫森结。在垂直于结的方向施加塞曼场,可以得到具有手征马约拉纳边模的拓扑超导相。我们发现两个超导体之间的相位差可以有效地减少所需的磁场,实现手性拓扑超导,提供了一个实验上可行的设置,实现手性马约拉纳边缘模式。我们还构造了一个晶格哈密顿量的设置,以证明手征马约拉纳边缘模式和马约拉纳束缚态定位在涡旋。
2021-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Surface Modes in Three-Dimensional Topological Insulators
在三维拓扑绝缘体(3DTI)中,手征模应该出现在哪里是量子反常霍尔(QAH)效应的一个基本问题。在这封信中,我们表明,在一个板的铁磁3DTI进行均匀的交换场垂直于其顶部和底部表面,QAH效应创建一个单一的手性表面模式离域的侧面。类似地,在三维弥散张量成像中,量子自旋霍尔效应产生了由一对反向传播的手征表面模组成的离域螺旋模。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Ambi-chiral anomalous Hall effect in magnetically doped topological insulators
磁掺杂拓扑绝缘体中与时间反转对称性破缺相关的手征性对量子输运现象具有重要意义。本文报道了Mn和Cr掺杂的$_2$拓扑绝缘体在不同厚度和掺杂量下的反常霍尔效应研究。通过对霍尔环的手征性进行追踪,发现Mn型顺时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强,而Cr型逆时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强。我们提供了一个唯象模型来解释磁掺杂拓扑绝缘体中磁有序和反常霍尔效应手征的演化。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emulating topological chiral magnetic effects in artificial Weyl semimetals
我们实现了高度可调谐的外尔半金属带,并随后模拟了超导量子线路中的拓扑手征磁效应。我们用精心设计的微波场驱动超导量子线路,将晶格的动量空间映射到参数空间,实现了外尔半金属的哈密顿量。通过测量能谱,我们直接将立方晶格的Weyl点成像,并由Berry曲率测量进一步确定其拓扑缠绕数。特别是,我们使用了一个额外的微波场,以产生一个动量依赖的化学势,从中提取的手性磁拓扑电流的存在下,一个人工磁场。这种纯拓扑电流与磁场成正比,这与著名的安培定律相反,并且可能对拓扑材料和量子器件产生重大影响。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Optical Control of Chiral Charge Pumping in a Topological Weyl Semimetal
具有拓扑鲁棒电子态的固体表现出不寻常的电子和光学输运性质,这些性质在其他材料中不存在。一个特别有趣的例子是最近发现的拓扑Weyl半金属中的手性电荷泵,即所谓的手性异常,其中同时施加平行的DC电场和磁场会导致相反拓扑电荷(手性)的载流子数量不平衡。在这里,使用时间分辨太赫兹测量外尔半金属钽砷在磁场中,我们光学询问的手性异常动态泵浦的手性电荷和监测其随后的松弛。基于玻尔兹曼输运的理论表明,所观察到的效应源于手性电荷泵过程中的光学非线性。我们的测量结果表明,手征布居弛豫时间远大于1 ns。具有长相干时间和拓扑保护的太赫兹控制的手性载流子的观察表明Weyl半金属在量子光电技术中的应用。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Modes Protected by Chiral and Two-Fold Rotational Symmetry in a Spring-Mass Model with a Lieb Lattice Structure
我们提出了如何实现的拓扑模式,对应于拓扑零模式的量子系统,保护手征和旋转对称性的力学系统。具体而言,我们显示的出现的拓扑模式的手性和双重旋转对称性的保护下,由弹簧质量系统的Lieb晶格结构和地板上的凹痕。此外,与紧束缚模型的结果相比,我们发现由于额外的自由度,我们的弹簧-质量模型的额外的拓扑模式。我们实现拓扑模的方法可以应用于其他具有旋转对称性的情况,例如,具有三重旋转对称性的蜂窝状晶格的系统。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
Chiral properties of topological-state loops
研究了两个不同拓扑相之间的圆形界面上的手征无带隙模的角动量量子化。通过研究几种不同的设置,我们分析表明,拓扑模式的角动量表现出高度的手征行为,并可以耦合到自旋和/或谷自由度,反映了界面态的性质。对应于这些状态的能量和磁矩可以从半经典图像中理解。这些回路可以被视为具有可调和高度多样化特性的人造磁体的构建块。
2015-06-05 cond-mat.mes-hall
Topological chiral interface states beyond insulators
我们展示了如何在一个无隙系统中设计一个界面态的手征谱流。虽然散装带接触-从而使拓扑指数的频带不明确-这种频谱流有一个拓扑的起源,使它强大的,即使它与散装带共存。这种现象说明了一个调制的光子量子行走。
2020-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spinless topological chirality from Umklapp scattering in twisted 3D structures
本文在两类扭曲三维石墨结构中,发现仅由结构手性即可产生无自旋拓扑手性,包括手性 Weyl 半金属相和具有手性棱态的更高阶 Dirac 半金属,并揭示其机制为谷间 Umklapp 散射引入的 π 通量 Z2 晶格规范场。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Invariant for Multi-Band Non-hermitian Systems with Chiral Symmetry
本文通过精确证明,将广义布里渊区替换为更广义的闭合环路,为开放边界条件下的一维多带手性对称非厄米系统定义了拓扑不变量,建立了非布洛赫体-边界对应。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Chiral Hinge Transport in Disordered Non-Hermitian Second-Order Topological Insulators
广义体边界对应预测了三维二阶拓扑绝缘体(3DSOTI)中手征铰链态的存在,从而导致三维量子化的霍尔效应。厄米特3DSOTI中的手征铰链态的特征在于具有零波动的量子化透射系数,即使在存在无序的情况下。在这里,我们表明,手性铰链运输无序非厄米特系统偏离厄米特的情况下的范例。我们的数值计算证明了无序非厄米3DSOTI的铰链态的鲁棒性。平均透射系数可以等于或不等于手性铰链通道的数量,这取决于手性铰链状态的厄米性,而透射系数的波动总是非零的。这种涨落不是由于铰链态的手征性的破坏,而是由于非厄米势的非相干散射。这里揭示的物理学也应该是真实的一维手性通道拓扑材料,支持手性边界状态,如陈省身绝缘体,三维异常霍尔绝缘体,和外尔半金属。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall
Revealing inverted chirality of hidden domain wall states in multiband systems without topological transition
本研究通过双链SSH模型揭示隐藏手性畴壁态,在无拓扑转变下实现手性反转,并展示通过间隙结构调控该态的方法。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photoinduced interfacial chiral modes in threefold topological semimetal
本文研究了三重拓扑半金属在左右手椭圆偏振波照射下两个区域界面上的手征电子模。用Floquet理论分析了辐射对半金属能带结构的影响。两个不同的解决方案的界面模式被发现与手征依赖于相的照射。我们还考虑了由无色散平带和圆锥带之间的跃迁引起的反常霍尔响应。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall
Topological Quantum Computation Based on Chiral Majorana Fermions
手征马约拉纳费米子是一种无质量的自共轭费米子,它可以作为某些二维拓扑物质的边态出现。在量子反常霍尔绝缘体和常规超导体的混合器件中,理论预测和实验观察到了这种现象。它的近亲,对应拓扑物质中的马约拉纳零模,被认为适用于拓扑量子计算。在这里,我们表明,手征马约拉纳费米子的传播导致相同的幺正变换在编织的马约拉纳零模式,并提出了一个新的平台进行量子计算的手征马约拉纳费米子。混合器件的Corbino环结可以利用量子相干手性Majorana费米子来实现Hadamard门和相位门,并且结电导产生量子比特状态的自然读出。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Chiral Phonon Transport Induced by Topological Magnons
最近在拓扑电子绝缘体领域的大量发现激发了对具有类似性质的玻色子系统的搜索。有预测,铁磁体的二维蜂窝晶格可能主机手征边缘磁振子。在这样的系统中,我们从理论上研究如何磁振子和声子耦合。我们发现拓扑磁极化子周围的声子和拓扑磁振子之间避免交叉。利用这一功能,随着我们发现的瑞利边缘声子扶手椅带,我们证明了存在的手征边缘模式的声子字符。我们预测,这些模式介导的相干声子响应的手性,并建议通过弹性换能器测量这种效果。这些发现揭示了未来设备热管理的可能方法。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Chiral-Symmetric Higher-Order Topological Phases of Matter
我们介绍了新的高阶拓扑相位的手征对称系统(类AIII的十倍分类),其中大部分将被错误地认定为平凡的当前理论。这些相由“多极手征数”保护,所述“多极手征数”是在2D和3D中由子晶格多极矩算子构建的体整数拓扑不变量,如本文所定义的。多极手征数的整数值表示在系统的每个角上有多少个简并零能态。这些高阶相的物质通常是边界阻塞和强大的手征对称性保持混乱的存在。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possible Chiral Topological Superconductivity in CrO$_{2}$ bilayers
我们解决了可能出现的自旋三重态超导CrO $_{2}$双层,这是半金属与完全自旋极化的导电带。从晶格模型出发,我们发现手性$p+ip$态与非手性$p$波态竞争。在大掺杂时,$p+ip$沟道具有一系列拓扑相变,其可以通过门控效应和相互作用强度来调谐。在几个阶段中,我们发现手性拓扑相具有单一的马约拉纳模式的边缘。我们表明,不同的拓扑超导相可以自发地出现在附近的范霍夫奇异的带。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic Orbital Origin for the Chirality-Dependent Nonlinear Planar Hall Effect of Topological Nodal Fermions in Chiral Crystals
研究揭示手性拓扑半金属中INPHE的内禀轨道起源,阐明其与拓扑荷及对映体手性的关系,并预测B20材料中可实验探测的巨大电导率。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological-chiral magnetic interactions in ultrathin films at surfaces
我们证明了拓扑-手征磁相互作用可以在表面的磁基态在薄膜中发挥关键作用。基于密度泛函理论,我们发现,显着的手征-手征相互作用发生在六角锰单层由于大的拓扑轨道矩与新兴的磁场。由于与高阶交换相互作用的竞争,出现了自旋螺旋的叠加态,如2 Q态或扭曲的3Q态。自旋极化扫描隧道显微镜图像的模拟表明,扭曲的3Q态可能是在Re(0001)上的Mn单层的磁性基态。
2021-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological state engineering by potential impurities on chiral superconductors
在这项工作中,我们考虑了潜在的杂质沉积在二维手性超导体的顶部的影响。最近发现,$s$波超导体上的磁性杂质晶格可以产生丰富的拓扑相图。我们发现,类似的机制发生在手性超导体修饰的非磁性杂质,从而避免了微妙的问题的磁性有序的吸附原子。我们通过介绍嵌入在手征$p$波超导体上的潜在杂质晶格的理论来说明该方法。虽然拓扑状态工程的先决条件是一个手征超导体,所提出的程序的结果与不同的陈数的非平凡的后裔阶段的前景。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral Hall effect in the kink states in topological insulators with magnetic domain walls
在这篇文章中,我们考虑由于拓扑保护扭结态形成的手征霍尔效应在拓扑绝缘体的边界之间的域具有不同的拓扑不变量。这样的系统包括磁性掺杂或接近铁磁体的三维拓扑绝缘体的表面,以及某些二维拓扑绝缘体。我们分析了沿畴壁的平衡电荷电流,表明它等于沿畴外边界反向传播的平衡电流之和。此外,我们还计算了当外加电压垂直于畴壁时沿畴壁的耗散电流。
2020-04-22 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
Topological response in Weyl semimetals and the chiral anomaly
我们证明,拓扑输运现象,外尔半金属的特点,即半量子化的异常霍尔效应和手征磁效应(平衡磁场驱动电流),可以被认为是两个不同的表现形式相同的基本现象,手征异常。我们表明,在Weyl半金属的拓扑响应是完全描述的$θ$ -长期的电磁场的行动,其中$θ$是不是一个恒定的参数,例如,在拓扑绝缘体,但是一个字段,它具有线性依赖于时空坐标。我们还表明,$θ$长期和相应的拓扑响应生存足够弱的平移对称性破缺扰动,打开一个缺口的Weyl半金属的频谱,消除Weyl节点。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall
Discovery of topological chiral crystals with helicoid arc states
材料中电子的量子行为为现代电子和信息技术奠定了基础。具有新的电子和光学特性的量子材料已被提出作为下一个前沿,但仍有许多有待发现的承诺。在这里,我们报告的第一个观察的拓扑量子性质的手性晶体中的RhSi家庭。我们demonsrate,这种材料主机的新阶段的物质表现出近乎理想的拓扑表面特性,出现作为晶体的结构手性或手性的结果。我们还表明,该晶体表面上的电子显示出一个非常不寻常的螺旋结构,螺旋周围的两个高对称动量信号的拓扑电子手性。这种表面上的螺旋费米弧实验表征的拓扑电荷的$\pm{2}$,这产生于体手征费米子。晶体的对称性保证了体高次简并费米子的存在,然而,为了确定手性晶体中的拓扑荷,必须识别和研究螺旋弧态。值得注意的是,我们发现的这些拓扑导体表现出螺旋费米弧,其长度为$π$,延伸穿过整个布里渊区,并且比所有已知的外尔半金属中发现的大几个数量级。我们的结果表明,在具有螺旋费米弧表面态的结构手性晶体上,物质具有新的电子拓扑态。在这些材料中实现的奇异电子手征费米子态可以用于检测量子光电流光学响应或手征磁效应及其在未来设备中的光学版本,如G. Chang \textit{et.al.,}“手性晶体的拓扑量子特性”Nature Mat. 17,978-985(2018)中描述的。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall
Spectral analysis, chiral disorder and topological edge states manifestation in open non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger chains
本文研究了具有手征对称性的非厄米系统的拓扑和无序效应。所考虑的系统包括在一个有限的Su-Schrieffer-Heeger链,其中两个半无限的引线连接。该系统缺乏宇称-时间和时间反演对称性,适合于量子输运性质的研究。从链导耦合和手性无序强度两个方面分析了复合物的能谱,发现奇数和偶数链的能谱有很大的不同。中间的间隙边缘状态获得一个有限的寿命,都是拓扑起源或产生的强耦合到引线。的混乱诱导合并的拓扑特征值,与例外点和消失的本征函数刚度。用Landauer理论对电子透射系数进行了近似,得到了在拓扑态范围内电子透射系数的解析表达式。值得注意的是,在这个非埃尔米特系统中的手性无序诱导在拓扑相的幺正电导增强。
2020-06-10 cond-mat.mes-hall
Topological chiral modes in random scattering networks
利用初等图论方法,证明了随机定向散射网络中界面手征模的存在性,并讨论了它们的拓扑性质。对于特定的规则网络(如L-格点、Kagome和三角形网络),我们发现了与时间周期驱动(Floquet)紧束缚模型的显式映射,在这种情况下,界面手征模被确定为Floquet拓扑绝缘体的著名反常边缘态,它们的存在是由相关网络的对称性所强制的.因此,这项工作概括了这些反常的手征状态以外的Floquet系统,一类离散时间动力系统,在时间上的周期性驱动是不需要的。
2020-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Elementary models of 3D topological insulators with chiral symmetry
本文通过耦合低维模型构造了具有手征对称性的三维拓扑绝缘体基本模型,证明弱耦合下拓扑指标仅由手征对称性决定,并揭示了Z类间的拓扑等价性及Z2类间的区别。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall
Edge optical effect as a probe of chiral topological superconductors
该研究提出利用手性 Bogoliubov 边缘模的能隙内光学共振峰识别 BdG Chern 数,从而区分二维拓扑超导相并探测边缘态。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall
Distribution of Conductances in Chiral Topological Superconductor Junctions
研究了具有$N$手性Majorana费米子模的手性拓扑超导体和具有整数Chern数$C$的量子霍尔绝缘体构成的异质结的电子输运性质.在弱无序区,我们发现QHI-TSC-QHI结的两端电导$σ_{12}$一般是非量子化的,但服从由$C$和$N$确定的一定分布,这是由TSC边缘上手征Majorana费米子模基的随机SO($N$)旋转引起的。相反,在强无序区,$σ_{12}$倾向于量子化。最后,我们简要讨论了分数量子化的结的热导。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall
Monopole-like orbital-momentum locking and the induced orbital transport in topological chiral semimetals
本工作揭示拓扑手性半金属(如RhSi和PdGa)中单极子轨道动量锁定纹理,并证明其产生大的轨道霍尔效应和巨大的手性依赖轨道磁电效应,为轨道电子学与对映体识别应用铺路。
2023-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selective bulk-boundary correspondence in higher-order topological insulators with anticommuting mirror and chiral symmetries
Indiana University(印第安纳大学);Department of Physics, Indiana University(印第安纳大学物理系);Quantum Science and Engineering Center, Indiana University(印第安纳大学量子科学与工程中心)
研究具有反对易镜面和手性对称性的高阶拓扑绝缘体,利用BDI类模型,发现打破特定镜面对称性可致边缘选择性体边对应,还定义新拓扑不变量区分此机制与非拓扑边缘选择效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Topological phase transition in chiral graphene nanoribbons: from edge bands to end states
石墨烯纳米结构的尺寸和形状的精确控制允许工程自旋极化的边缘和拓扑状态,代表了一种新的来源,非传统的$π$磁性与量子自旋电子学的应用前景。它们出现的先决条件是存在强大的带隙相,这在扩展的石墨烯系统中很难找到:只有扶手椅型石墨烯纳米带(GNR)显示出带隙,然而,对于任何其他GNR取向都是封闭的。在这里,我们表明,半金属手征GNRs(chGNRs)缩小到纳米宽度经历了拓扑相变,成为第一个拓扑绝缘体,然后转化为平凡的带绝缘体的最后一个chGNRs。我们制作了原子精确的chGNRs不同的手性和大小的表面合成使用预先设计的分子前体。结合扫描隧道显微镜(STM)的测量和理论模拟,我们遵循的拓扑性质和体带隙的演变取决于宽度,长度和手性的chGNRs。第一个出现的间隙相是拓扑的,由边缘之间的手性相互作用模式保护。对于较窄的带状物,相互作用模式的对称性发生变化,拓扑能隙关闭并重新打开,作为一个平凡的带绝缘体。我们的研究结果代表了一个新的平台,产生拓扑保护的自旋态,并展示了连接手性边缘和缺陷结构与能带工程的潜力。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Resonant manifestations of chiral excitons in magnetooptical Faraday and Kerr effects in topological insulator film
分析了具有磁感应能隙的拓扑绝缘体薄膜表面手征激子在磁光克尔效应和法拉第效应表面谱中的表现。计算了激子对表面光电导张量的贡献。与传统激子相反,手征激子由于具有相反角动量的状态之间缺乏对称性而共振地贡献于霍尔电导率。它们可以导致法拉第角和透射电磁波椭圆率的显著增强。手征激子使克尔角减小,反射电磁波的椭圆率特征显著。实验观察所描述的效果的条件进行了讨论。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Z_2 and Chiral Anomalies in Topological Dirac Semimetals
我们证明了拓扑狄拉克半金属,它具有两个狄拉克节点,分离在动量空间沿旋转轴和旋转对称性的保护,表现出额外的量子异常,不同于手征异常。我们称之为$ \mathbb Z_2$反常的这种反常现象是拓扑狄拉克半金属中狄拉克节点带有$\mathbb Z_2$拓扑电荷的结果。$\mathbb Z_2$异常是指由于量子效应,在存在外场的情况下该电荷不守恒,并且由于其与手性异常的相互作用而具有可观察到的后果。我们讨论了可能的影响,这对拓扑狄拉克半金属磁输运实验的解释。我们还为在最近对Na $_3$ Bi的实验中观察到的负纵向磁电阻的磁场相关角变窄提供了一种可能的解释。
2016-09-22 cond-mat.mes-hall