Parity-induced generalized Brillouin zone without non-Hermitian skin effect
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Advanced Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学高级材料研究所）
本文发现，在远离热力学极限时，非厄米系统中无趋肤效应的情况下，边界条件对谱的敏感性和广义布里渊区可源于宇称诱导的奇偶效应，且波函数仍保持扩展。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Chern dartboard insulator: sub-Brillouin zone topology and skyrmion multipoles
本文提出约化陈数与陈镖靶绝缘体，在亚布里渊区实现量子化拓扑而体态平凡，揭示斯格明子赝自旋纹理及莫比乌斯费米子等奇异边缘态，并指出可在光子晶体中实现。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The topological vacuum in exceptional Brillouin zone
当非厄米哈密顿量的例外点遍布整个布里渊区时，能带系统的真空相对于粒子或空穴可以变得拓扑非平凡。本征态的合并消除了哈密顿量的几何多重性，并将剩余的能带置于拓扑背景上。我们发现了这些系统中的几个不同的现象：一个单带拓扑模型，一个双带陈氏绝缘体，其中的低频段的拓扑数不补偿的上带，拓扑保护的边界状态，更强的耗散力时，是较少的阻尼和拓扑保护的间隙扩展状态。我们的结果是由经典晶格上的振动谱给出的。主动约束是使要求严格的Hilbert子空间坍缩的关键因素。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Generalized Brillouin Zone Theory I: Review of the Spectral Approach
Xiamen University（厦门大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；New Cornerstone Science Laboratory（新基石科学实验室）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
本论文为建立高维非厄米系统的普适广义布里渊区理论，系统回顾一维谱方法，揭示其不完整性，并指出推动波函数方法发展的关键挑战。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall
The two-dimensional Brillouin zone of uniaxially strained graphene
我们提出了一个深入的分析单轴应变石墨烯的电子和振动能带结构的从头计算。根据应变的方向和大小，费米交叉点远离$K$点。然而，石墨烯在小应变下保持半金属。在$K$点附近的狄拉克锥的变形引起二维拉曼模式的加宽。尽管在电子和振动能带结构的应变引起的频率偏移的拉曼活性E2g和2D模式的具体变化是独立的应变的方向。因此，应变的量可以直接从单个拉曼测量确定。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall
Exciton band structure of monolayer MoS2
从理论上研究了单层$_2$中激子的性质，结果表明，低能激子态出现在布里渊区中心和布里渊区拐角处，布里渊区中心的结合能与二维类氢模型的$(n-1/2)^{-2}$模式有很大的偏离，在布里渊区中心的谷简并激子偶极子在有限动量下分裂成具有非解析线性色散的上模和具有二次色散的下模。虽然单层MoS $_2$是一种直接带隙半导体时，其准粒子能带结构分类，它很可能是一个间接的间隙材料时，其激发光谱分类。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Chern-Simons Theory and Wilson Loops in the Brillouin Zone
传统上把贝瑞连接定义为布里渊区的静态规范场。在这里，我们表明，对于三维（3d）的时间反演不变的超导体，广义Berry规范场的行为作为一个Chern-Simons规范理论的涨落场。动量空间中的无间隙节线扮演着威尔逊圈观测量的角色，而它们的连接和纽结不变量修改了引力θ角。该角度引起拓扑重力磁电效应，其中温度梯度引起旋转能流。我们还展示了如何拓扑弦可以实现在6维相空间，其中的物理空间缺陷发挥的作用，拓扑D-膜。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Quantum Rabi model in the Brillouin zone with ultracold atoms
量子拉比模型描述了两能级量子系统与单个玻色子模之间的相互作用。我们提出了一种方法来执行量子拉比模型的量子模拟引入一个新的实现的两个级别的系统，提供了由超冷原子在定制的光晶格中的第一布里渊区的布洛赫带的占用。有效量子比特与在光偶极阱中实现的量子谐振子相互作用。我们现实的建议允许实验研究极端参数制度的量子拉比模型，这是无法实现的自然光-物质相互作用。此外，我们还确定了一个广义版本的量子拉比模型在周期相空间。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonuniform grids for Brillouin zone integration and interpolation
TCM Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge（剑桥大学材料科学与工程系）
本文提出了一种非均匀网格用于布里渊区积分与插值的方法，通过改进的网格技术和权重分配策略，显著提高了计算效率，应用于声子色散和电子-声子耦合计算中。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The Analysis of Bulk Boundary Correspondence under the Singularity of the Generalized Brillouin Zone in Non-Hermitian System
广义布里渊区（GBZ）是非布洛赫带理论重建非厄米拓扑中体边界对应的核心概念，一般表现为闭合环。在这项工作中，我们发现，即使GBZ本身崩溃成一个点，开放边界的连续带的能量谱的恢复保持不变。相反，如果出现了GBZ的怪异，缠绕的数字就会变成疾病。也就是说，我们发现，体边界对应仍然可以建立，而GBZ有奇异的能量的角度来看，但不是从拓扑不变量。同时，由于拓扑数的不精确定义，尽管GBZ是以闭环形式出现的，但体边界对应仍然不能很好地刻画。所得结果对改进现有的非Bloch带理论有一定的参考价值。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Phase Transitions of Generalized Brillouin Zone
本研究发现广义边界条件下的新型非厄米体边对应，揭示广义布里渊区在中间边界条件下的非平凡拓扑及以例外点为特征的相变，并以非互易Kuramoto振子晶格验证，完善了非厄米拓扑系统的理论基础。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Exceptional Non-Hermitian Topology Associated with Non-Toroidal Brillouin Zones
该研究针对二维非厄米晶格中布里渊区为克莱因瓶的情形，发现异常点不必成对出现从而违反费米子加倍定理，还揭示了独特的非阿贝尔编织拓扑，凸显了布里渊区拓扑的基础作用。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hall conductivity as the topological invariant in magnetic Brillouin zone
利用依赖于准粒子动量的格林函数构成的拓扑不变量，给出了均匀系统中本征量子霍尔效应的霍尔电导率。这个表达式揭示了与映射度的数学概念的一致性。在存在外部磁场的情况下，霍尔效应会发生更复杂的情况。在这种情况下，如果用Wigner变换代替Green函数，而用Moyal乘积代替普通乘积，则上述表达式仍然有效。不幸的是，这样的表达式要复杂得多，并且可能对实际计算无用。在这里，我们代表的霍尔电导率的均匀系统在恒定磁场的存在下的替代表示。霍尔电导率是通过格林函数在哈珀表示，当它的非均匀性归因于矩阵结构，而功能依赖于一个动量，属于磁布里渊区。我们的结果是针对非相互作用系统得到的.但我们期望它们对相互作用系统也是有效的。因此，我们提出了这样的假设，即所得到的表达式可以用于分数量子霍尔效应的拓扑描述。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian bulk-boundary correspondence and auxiliary generalized Brillouin zone theory
本文给出了一种系统的自洽方法来解析计算一维非厄米特系统中的广义布里渊区（GBZ），这有助于我们理解非厄米特体-边界对应。一般来说，n带非厄米哈密顿量由n个不同的子GBZ构成，每个子GBZ是分段解析闭环。基于结式的概念，我们可以证明GBZ的所有解析性质都可以用一个代数方程来刻画，这个代数方程在复平面上的解称为辅助GBZ（aGBZ）。我们还提供了一个系统的方法来获得GBZ从aGBZ。还讨论了两个物理应用。我们的方法提供了一个分析方法，在热力学极限的开边界非厄米特系统的谱问题。
2020-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Parquet renormalization group analysis of weak-coupling instabilities with multiple high-order Van Hove points inside the Brillouin zone
我们分析了当布里渊区内部存在多个高阶范霍夫点时可能出现的弱耦合不稳定性。我们考虑的模型是受扭曲双层石墨烯的启发，尽管分析应该更普遍适用。我们采用了一个parquet重整化群分析，以确定领先的弱耦合不稳定性，补充金兹伯格-朗道处理，以解决任何退化。因此，我们确定的领导不稳定性，可以发生从弱排斥与幂律发散态密度。沿着不同的稳定的固定轨道，包括$s$波铁磁性，$p$波手征/螺旋超导，$d$波手征超导，$f$波谷极化秩序，和$p$波极谷极化秩序的五个相关阶段被揭露。相图是稳定的带变形，保持高阶范霍夫奇异性。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Brillouin Zone Boundary from Folding a Chern Insulator
陈氏绝缘体是许多拓扑量子物质的基石，从量子自旋霍尔绝缘体到分数陈氏绝缘体。在这里，我们讨论了一种新型的绝缘体，它由两个半填充的普通陈氏绝缘体。一方面，体能谱是由两个Chern绝缘体的体能谱折叠得到的。这种折叠产生布里渊区的节点边界，在该节点边界处，带交叉受到在空间和自旋空间中的组合变换下不变的二维晶格的对称性的保护。它也提供了一个自然的平台来探索非阿贝尔Berry曲率和由此产生的量子现象。另一方面，这两个基本的陈氏绝缘体彼此区分的非对称运营商，这导致了有趣的属性，在传统的陈氏绝缘体。如果边遵守非对称对称性，则需要引入一个新的自由度，即非对称对称性的宇称来描述拓扑泵浦。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topology of the generalized Brillouin zone of one-dimensional models
Stanford University（斯坦福大学）
本文研究了一维非厄密特模型中广义布里渊区（GBZ）的拓扑特性，证明了GBZ连通性的充分条件，并展示了GBZ可能断开并具有比带数更多的连通分支，从而挑战了非厄密特系统中带和间隙的传统理解。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spin waves in periodic antidot waveguide of complex base
我们考虑了平面磁振子波导中的反点周期性排列，其中两个相邻的反点向波导的相对边缘移动。这个系统有一个复杂的基础，在一个单位单元中有两个反点。布里渊区在这里比没有反点位移的波导的布里渊区窄两倍。研究表明，当色散关系折叠到较窄的布里渊区时，可以打开新的频率带隙，并且可以通过反点的移动来控制其宽度。我们发现，在周期波导（及其反点）的边缘处自旋波钉扎的不同强度决定了带隙宽度对反点位移的依赖性。对于具有完全自由磁化或理想钉扎磁化的系统，这些依赖性是定性不同的。我们找到了一个最佳的位移的antidot最大化的系统与钉扎磁化的间隙的宽度。更有趣的是，我们注意到，对于这种结构的几何形状，大多数模式在布里渊区的边缘处是双简并的，并且在非常接近布里渊区边缘处具有有限的群速度，对于较大的反点位移值。这使得我们能够设计磁振子波导来控制自旋波。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Asymptotic Generalized Brillouin Zone Theory
本文通过两个最小模型提出二维非厄米趋肤效应理论，证明开放边界谱区域与几何无关，并给出渐近广义布里渊区的几何无关费米点与几何依赖等频轮廓构造，为高维非 Bloch 能带理论奠定基础。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Tight-binding theory of surface spin states on bismuth thin films
采用$sp^3$紧束缚模型研究了铋薄膜的表面自旋态。该模型解释了实验观察到的角度分辨光电子能谱，包括费米面，能带结构与Rashba自旋分裂，和量子限制在表面态的能带隙。还出现了较大的面外自旋分量。表面态在膜内部穿透到布里渊区中心附近的大约几个双层内，而它们到达布里渊区边界附近的膜中心。
2016-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of topological invariants through temporal adiabatic evolution of bulk states in the synthetic Brillouin zone
本研究利用声腔间的时变可编程耦合电路模拟哈密顿量，通过体态绝热演化直接测量拓扑不变量，为区分各类拓扑不变量及瞬态声波操控提供了通用方案。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-magnetic layers with a single Dirac cone at high-symmetry point of the Brillouin zone
本研究打破二维非磁性材料费米能级高对称点无单个狄拉克锥的认知，发现两类含时间反演对称性的层群存在该结构，结合紧束缚模型验证并指出文献引用与研究关注点的问题。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry-enforced nodal lines in the band structures of vacancy-engineered graphene
我们阐述了具有周期性空位的单层石墨烯可以具有包含节线或节环的能带结构，从而打开了具有新功能的石墨烯基电子或自旋电子器件的可能性。其原理是通过去除碳原子使得晶格变得非对称，单位晶胞中的每两个子晶格将在滑移平面操作下相互映射。该映射产生用于滑移平面操作的简并本征值，这保证了能带必须在布里渊区的边界处成对地粘在一起。远离布里渊区边界的移动导致非线性增强的节线分裂，从而导致由分裂带的交叉引起的意外节线。此外，如果节线穿过费米能级，则费米能级处的态密度可以显著增强。即使在Rashba自旋轨道耦合的存在下，节线也会出现各种空位构型。最后，我们的理论还解释了在最近的实验中制造的人字形纳米多孔石墨烯的整个布里渊区周围的节环。
2022-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Entangelment Entropy on Generalized Brillouin Zone
本研究从广义布里渊区视角研究非厄米SSH模型的纠缠特性，定义非布洛赫纠缠熵，证明其可恢复破缺的体边对应，分析不同GBZ形态下的纠缠熵性质与临界行为，给出拓扑相图。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall
Mapping the twist angle dependence of quasi-Brillouin zones in doubly aligned graphene/BN heterostructures
本研究利用可动态旋转的范德华异质结构，研究双层BN封装石墨烯的双莫尔结构，首次实验绘制准布里渊区随角度对齐的变化关系，建立莫尔干涉与准布里渊区形成的直接实验联系，为二维异质结构电子结构设计提供新方向。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall
Phase-space Generalized Brillouin Zone for spatially inhomogeneous non-Hermitian systems
本文提出相空间广义布里渊区形式，刻画空间非均匀非厄米系统中的非Bloch形变，揭示GBZ分支分岔及其保护的新型拓扑零模，并展示其在光子晶体和电路阵列中的可实现性。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall
Nodal-knot semimetals
拓扑线半金属的特征在于在布里渊区中的一维带交叉线。与节点相反，节点线可以是拓扑非平凡的构型。本文研究了最简单的拓扑非平凡形式的节线，即布里渊区中的单节线。我们介绍了一个通用的建设各种“的结半金属”，它产生了最简单的三叶节结和其他更复杂的节结的布里渊区。本文还研究了由磁力线重联引起的结-解结跃迁。我们的工作将纽结理论引入到拓扑半金属中。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Evaluating Chern Topology in Discretized Brillouin Zones Using Bargmann Invariants
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
本文提出基于三阶 Bargmann 不变量的有限态框架，直接在离散参数空间评估陈数并刻画局部几何，应用于多种拓扑模型，无需动力学演化。
2026-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling in the Brillouin Zone: Theory of Backscattering in Valley Hall Edge Channels
最近的一系列实验一直在探索玻色子系统中的拓扑输运，例如光子或声子。在绝大多数情况下，时间反演对称性被保留，并且能带结构通过适当的几何结构选择来设计，以在高对称点附近产生拓扑非平凡的带隙。然而，这留下了大准动量后向散射的可能性，破坏了拓扑保护。到目前为止，人们还不清楚这种影响可以被充分抑制的确切条件是什么。在目前的工作中，我们介绍了一个全面的半经典理论的动量空间中的隧道跃迁，描述背散射的最重要的系统类之一，基于谷霍尔效应。我们预测，即使是一个光滑的畴壁有效的散射中心发展的地方确定的壁和能量的斜率。此外，我们的理论提供了一个定量分析的指数抑制的总反射振幅增加畴壁平滑度。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological insulators beyond the Brillouin zone via Chern parity
拓扑绝缘体是通过自旋-轨道耦合稳定的电子相，其支持传播边缘态并且不与普通绝缘体电连接。在几个方面，它是整数量子霍尔效应（IQHE）的时间反演不变系统中的自旋轨道诱导模拟物。以Kane和Mele提出的石墨烯模型哈密顿量为例，研究了二维无序体系中的拓扑绝缘体相.这里给出的拓扑绝缘体的非微扰定义与以前的工作不同，因为它涉及仅与电荷耦合的边界相位扭曲，不涉及边缘状态，并且可以通过普通电荷的泵浦周期来测量。在这个定义中，电子态的斯莱特行列式的相位由类似于IQHE情况下的陈数的陈宇称确定。数值上，我们发现，与最近的网络模型研究，在普通和拓扑绝缘体之间的直接过渡发生在能带结构是一个完美的晶格的后果。一般来说，这两个阶段是分开的金属相，这是允许在两个维度时，自旋轨道耦合存在。同样的方法可以用来研究三维拓扑绝缘体。
2007-05-02 cond-mat.mes-hall
Hall conductivity as the topological invariant in magnetic Brillouin zone in the presence of interactions
本文提出在恒定磁场下，通过Harper表示中的格林函数表达霍尔电导，并证明在非微扰相互作用下该表达式仍有效，为分数量子霍尔效应提供拓扑描述。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall
Zigzag edge modes in Z2 topological insulator: reentrance and completely flat spectrum
利用Bernevig-Hughes-Zhang（BHZ）模型，在正方晶格上导出了Z_2拓扑绝缘体螺旋边缘模的谱和波函数。BHZ模型的特征在于“质量”项M（k），其参数化为M（k）= Delta-Bk ^2。拓扑绝缘体实现当参数Delta和B落在该区域时，0 < Delta /B < 4或4 < Delta /B < 8。在Delta /B = 4处，其分离正和负（量子化）自旋霍尔电导率的情况，边缘模式示出取决于边缘几何形状的相应变化。在（1，0）-边缘中，尽管边缘模的主要位置从Delta /B < 4的区域中心移动到Delta/B> 4的1D布里渊区的区域边界，但是边缘模的频谱随Delta /B的变化而保持不变。在（1，1）-边缘几何结构中，在区域中心处的群速度在Delta /B = 4处改变符号，其中频谱在整个1D布里渊区域上变得与动量无关，即平坦。此外，对于Delta/B < 1.354.从区中心开始的边缘模式在1D布里渊区的中间区域中消失，但是在区边界附近重新进入，在该边界处边缘模式的能量略微低于最低体激发。另一方面，重入模在实空间中的行为与普通的边缘模是不可区分的。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Two topologically distinct Dirac-line semimetal phases and topological phase transitions in rhombohedrally stacked honeycomb lattices
三维拓扑半金属可以支持沿着动量空间中的一维曲线（节线或狄拉克线）的带交叉，这些曲线受到结构对称性和拓扑结构的保护。我们考虑菱面体（ABC）堆叠蜂窝晶格支持狄拉克线保护的时间反转，反转和自旋旋转对称性。对于典型的能带结构参数，在动量空间中存在一对沿堆叠方向贯穿整个布里渊区的节线。我们表明，这些狄拉克线是拓扑不同的通常狄拉克线形成闭环内的布里渊区。特别地，能隙只能通过首先以成对的方式合并穿过布里渊区的狄拉克线，使得它们变成布里渊区内的闭合环，然后通过将这些环收缩成点来打开。我们发现，这种拓扑相变可以发生在菱形堆叠的蜂窝晶格通过调整的比例的隧道振幅在垂直和平行于层的方向。我们还讨论了模型中不同相位的表面态的性质。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Optical selection rules in topological insulators Bi$_2$Sb$_3$, Bi$_2$Se$_3$, Bi$_2$Te$_3$ and Sb$_2$Te$_3$
我们对拓扑绝缘体\ce{Bi2Sb3}、\ce{Bi2Te3}、\ce{Bi2Se3}和\ce{Sb2Te3}中激发态的对称性进行了群论研究，重点研究了光学过程的选择规则。在整个布里渊区研究了体态到体态、表面态到表面态和体态到表面态的电子跃迁。采用一种新的方法来处理表面态和体态之间的跃迁。分析中还考虑了时间反演对称性。我们的结果表明，只有布里渊区的（Γ），（Λ）和（M）点将取决于光的偏振之间的体态和表面态的跃迁。作为应用的例子，计算了光电子在（Γ）点的电子自旋极化。本文给出了布里渊区任意点的表示与其自身的直积的一般规则。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall
Floquet topological transitions in extended Kane-Mele models with disorder
本文利用Floquet理论研究了圆偏振光对无序二维模型拓扑跃迁的影响。我们发现，圆偏振光可以诱导扩展的Kane-Mele模型，包括额外的跳跃项和现场无序的拓扑转变。拓扑转变是从清洁系统的Floquet-Bloch能带结构在第一布里渊区的高对称点理解的。光以这样的方式修改清洁系统的平衡能带结构，使得布里渊区中的最小带隙可以从$M$点移动到$K(K')$点、$Γ$点或甚至其他较低对称点。通过布里渊区作为激光参数的函数的最小间隙点的运动被解释在高频区通过马格努斯展开。在无序模型中，我们计算Bott指数来揭示拓扑相和相变。这种无序可以诱导从拓扑非平凡态到平凡态的转变，反之亦然，这两个例子都是Floquet拓扑安德森转变。作为一个函数的激光参数的最小间隙点通过布里渊区的运动的结果，拓扑相位和过渡的性质是激光参数依赖-对比的凯恩-梅勒模型的行为。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Generalized Brillouin Zone Fragmentation
Xiangtan University（湘潭大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
研究揭示了非厄密特系统中广义布里渊区碎片化现象，挑战了传统相变观念，提出新的分析框架用于理解带结构及拓扑性质。
2026-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Structure of surface electronic states in strained mercury telluride
本文提出了应变碲化汞（HgTe）块体材料中由于导带和价带的混合而引起的各种表面电子态的理论。我们证明了在碲化汞布里渊区中心的应变诱导带隙导致两种不同的表面态。第一类表面态存在于布里渊区中心附近的电子波矢的小区域中，并且具有拓扑态的狄拉克线性电子色散特性。第二类表面态只存在于远离布里渊区中心的位置，并且对于大的波矢具有抛物线色散。这些表面电子态的结构进行了研究分析和数值在其参数的广泛范围内，旨在发展其系统的理解相关的模型哈密顿量。这些结果引起了人们对拓扑系统丰富的表面物理的关注。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall
Completely flat bands and fully localized states on surfaces of anisotropic diamond-lattice models
我们讨论了金刚石晶格上具有最近邻跳跃的紧束缚模型中（111）表面上的平带表面态，类似于具有锯齿形边缘的石墨烯中的平带边缘态。体带是无间隙的，并且间隙沿着布里渊区中的环闭合。平带表面态的边缘与投影到表面平面上的带隙闭合环相同。当跳跃积分中的各向异性增加时，布里渊区中的体能隙闭合点移动，平带态的分布扩大。当各向异性足够大时，表面平坦带将覆盖整个布里渊区。由于能带是完全平坦的，我们可以构造出在所有三个方向上都局域化的表面态波函数。
2013-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral-split magnons in the S = 1 Shastry-Sutherland model
针对铁磁体磁振子手性单一、普通反铁磁体手性简并的问题，本文以S=1 Shastry-Sutherland模型为研究对象，揭示其磁振子能带的交替手性分裂特征及输运性质，发现无需外场和自旋轨道耦合即可产生稳健的自旋塞贝克与自旋能斯特效应。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall
Expanded view of electron-hole recollisions in solid-state high-order harmonic generation: Full-Brillouin-zone tunneling and imperfect recollisions
本文从理论上研究了线偏振和椭圆偏振驱动器辐照下带隙固体中高次谐波产生中的电子-空穴耦合。我们发现，在许多情况下，所发射的谐波不起源于在最小带隙处创建的电子-空穴对，其中隧穿概率最大化，而是在布里渊区（BZ）的扩展区域中创建的电子-空穴对。在这些情况下，在短轨迹和长轨迹分类方面与气相HHG的类比是不够的。我们的分析方法包括三个互补的理论水平：数值解的半导体布洛赫方程，一个扩展的半经典模型，和量子波包的方法。我们将这种方法应用于两种具有代表性的能带结构的一般材料类型：块状系统和六方单层系统。在体中，使用椭圆偏振驱动器产生的带间谐波被发现起源于隧道在最小带隙$Γ$，但从远离它的区域。在单层系统由线偏振脉冲驱动，隧道区域附近的不同对称点的BZ导致不同的谐波能量和发射轮廓。我们发现，不完美的电子-空穴对电子，而空间分离，是很重要的散装和单层材料。我们的三个层次的理论之间的良好的协议突出和表征的复杂性背后的HHG发射动力学在固体中，并扩大了带间HHG的概念总是起源于隧道在最小带隙的轨迹。我们的工作进一步加深了对周期系统中高次谐波的基本理解，并将有益于未来的实验设计。
2021-06-12 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Boundary Conditions and Surface States Spectra in Topological Insulators
通过对有效的${\bf k}{\bf p}$ -哈密顿量和拓扑绝缘体的紧束缚模型构造一类可行的时间反演不变边界条件，研究了二维HgTe/（Hg，Cd）Te量子阱拓扑绝缘体和三维Bi $_2$ Se $_3$型化合物的表面态谱. BC包含一些唯象参数，这些参数隐含地依赖于体哈密顿参数和晶体表面附近的晶体势行为。空间对称性将边界参数的数量减少到2D情况下的四个实参数和3D情况下的三个实参数。我们发现，边界参数可能会强烈影响不仅是能谱，但甚至这些状态的存在内部的布里渊区中心附近的体隙。然而，我们揭示了紧束缚模型的框架中，当表面态不存在于布里渊区中心的体间隙中时，它们穿过布里渊区的其他点的间隙，与体边界对应一致。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Theory of small charge solitons in one-dimensional arrays of Josephson junctions
我们识别和研究了一维约瑟夫森结阵列中小电荷孤子的新参数区。我们得到了孤子的色散关系，并表明它意外地在布里渊区的外部区域。我们证明了在布里渊区中间的孤子的洛伦兹收缩以及在平带区的孤子的展宽。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic band structure of rhenium dichalcogenides
本文给出了过渡金属二硫属化合物ReS_2和ReSe_2的能带结构，显示了这些材料中带间跃迁的复杂性质，具有几个封闭的带隙。利用布里渊区能带极值附近能量的三维定能面图表明，价带最大值和导带最小值可能不位于特殊的高对称点。我们发现，这两种材料都是间接隙材料，在解决这个问题时必须仔细考虑整个布里渊区体积。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall
Non-Bloch band theory and bulk-edge correspondence in non-Hermitian systems
本文回顾了我们在一维非厄米紧束缚系统中的非布洛赫带理论。在我们的理论中，它表明，在非厄米系统中，布里渊区是确定的，以便在一个大的开链再现连续能带。通过简单的模型，我们解释了非布洛赫带理论的概念和计算布里渊区的方法。特别地，对于非Hermitian的Su-Schrieffer-Heeger模型，我们的理论定义的拓扑不变量和拓扑边态的存在性之间可以建立体-边对应.
2020-11-25 cond-mat.mes-hall
Generalized Fermion Doubling Theorems: Classification of 2D Nodal Systems in Terms of Wallpaper Groups
Nielsen-Ninomiya定理为布里渊区中拓扑点的最小数目建立了一个基本规则。值得注意的是，在2D布里渊区中，手征对称性和时空反演对称性可以适当地将拓扑不变量定义为表征节点稳定性的电荷，使得非零电荷保护这些点。由于电荷中和，尼尔森-二宫定理要求在整个布里渊区中至少有两个稳定的拓扑点。然而，额外的晶体对称性可能会复制这些点。在这方面，对于具有晶体对称性的壁纸组，布里渊区中的节点的最小数量可能大于两个。在这项工作中，我们分别确定了手征对称和时空反演对称系统中墙纸群的最小节点数，并为新的拓扑材料，如拓扑节点时间反演对称超导体和狄拉克半金属提供了例子。这一推广的Nielsen-Ninomiya定理为寻找二维拓扑节点材料和双电子学的新平台提供了指导。此外，我们证明了Nielsen-Ninomiya定理可以扩展到2D非Hermitian系统托管拓扑保护的例外点和费米点的17个壁纸组，并使用违反表面上的定理分类3D Hermitian和非Hermitian拓扑块。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological insulators and higher-order topological insulators from gauge-invariant 1D lines
在这篇手稿中，我们研究了对称性和拓扑结构之间的相互作用，重点是二维/三维拓扑绝缘体和高阶拓扑绝缘体的$Z_2$拓扑指数。我们表明，在存在的两重旋转对称或镜像对称，规范不变量可以定义为任意一维线的布里渊区。这些一维物理量为计算拓扑绝缘体的$Z_2$指数提供了新的途径。与通用设置相比，其中$Z_2$索引通常涉及具有全局定义的平滑量规的布里渊区中的2D平面，该1D方法仅涉及布里渊区中的一些1D线，而不需要全局量规。这种简化的方法可以用于任何具有双重晶体对称性的时间反演不变绝缘体，可以在32个点群中的30个中找到。此外，这个一维量可以进一步推广到高阶拓扑绝缘体来计算磁电极化$P_3$。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reflectionless Klein tunneling of Dirac fermions: Comparison of split-operator and staggered-lattice discretization of the Dirac equation
无质量狄拉克费米子在电场中沿着场线传播，由于自旋动量锁定和自旋守恒的结合，没有后向散射。这种现象，被称为“克莱因隧道”，可能会丢失，如果狄拉克方程是离散的空间和时间，因为在布里渊区的多个狄拉克锥之间的散射。为了避免这种情况，文献中已经开发了交错时空晶格离散化，在原始正方形晶格的布里渊区中具有单个狄拉克锥。在这里，我们表明，交错的两倍大小的布里渊区，其中实际上包含两个狄拉克锥。我们发现，这种费米子加倍导致一个虚假的崩溃的克莱因隧道，这可以避免一个替代的单锥离散计划的基础上分裂算子的方法。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall
Valley engineering by strain in Kekulé-distorted graphene
石墨烯中的凯库勒键织构通过折叠布里渊区并将两个不等价的狄拉克点带到中心来修改电子能带结构。这可以导致间隙（Kek-O）的打开或谷自由度与运动方向（Kek-Y）的锁定。我们分析了单轴应变对两种织构的Kekulé畸变石墨烯的能带结构的影响。使用紧束缚的方法，我们引入应变考虑跳跃重整化和相应的几何修改的布里渊区。我们数值计算的色散关系和目前的低能量极限的解析表达式。我们的研究结果表明，出现了一个塞曼一样的长期由于耦合的赝自旋与伪磁应变势，分离的山谷，通过移动它们在相反的方向远离中心的布里渊区。对于Kek-O相，这导致了开能隙的Kekulé参数和关能隙的应变之间的竞争，而对于Kek-Y相，这导致了两个位移Dirac锥的叠加。由于狄拉克锥在超晶格倒易空间中比在原始石墨烯中更接近，因此我们提出应变作为谷间散射的控制参数。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
Strain-driven chiral phonons in two-dimensional hexagonal materials
已知具有破缺反转对称性的受阻二维材料（如BN或过渡金属二硫代烃）维持具有有限角动量的手性声子，为这些化合物的非凡纠缠（电、光、磁和机械）性质增加了进一步有用的自由度。然而，由于晶格对称性约束，这样的手征模式被约束到布里渊区的角落，使得操纵手征特征的自由度很小。在这项工作中，我们展示了如何应用单轴应变导致在区域中心附近的新的手征模式的存在。我们还表明，这种应变诱导的手征模式，不像钉扎在K点，可以有效地操纵通过修改应变本身，这决定了这些模式在布里渊区的位置。本文的结果为二维晶格的量子性质的工程化提供了一种新的技术。
2022-01-13 cond-mat.mes-hall
Classification of crystalline topological insulators through K-theory
在具有晶体对称性的系统中，自由费米子的拓扑相位被视为布里渊区上的矢量束的价带的拓扑分类。额外的对称性，例如对布里渊区起非平凡作用的晶体对称性，或时间反演对称性，赋予矢量束额外的结构。这些向量丛被K-理论的一个合适的版本分类。虽然相对容易定义，但这些K-理论群在显式例子中很难计算。在本文中，我们详细描述了如何计算这些K-理论群开始分解的布里渊区的简单子流形上的对称性很好地发挥作用。主要的数学工具是与这种分解相关联的Atiyah-Hirzebruch光谱序列，它不仅会产生几种晶体对称性的明确结果，而且还揭示了拓扑不变量的起源。这扩展了迄今为止文献中出现的结果。我们还描述了这种方法不能直接得出结论性答案的例子，并讨论了各种开放的问题和未来的研究方向。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall hep-th math.KT
Topological semimetals with double-helix nodal link
拓扑节线半金属的特征在于导带和价带沿着布里渊区中的一个或多个闭合环交叉。通常，这些环要么是孤立的，要么在一些高度对称的点处彼此接触。在这里，我们介绍了一种新的节线半金属，它包含一对链接的节环。构造了一个具体的双带模型，该模型支持一对具有双螺旋结构的节线，由于布里渊区的周期性，节线可以进一步扭曲成一个霍普夫链。节线由组合的空间反演$\mathcal{P}$和时间反演$\mathcal{T}$对称性稳定;个体的$\mathcal{P}$和$\mathcal{T}$对称性必须被破坏。该带具有非平凡的拓扑结构，每个节环都带有一个$π$ Berry通量。表面平坦带出现在开放边界处，并且被表面布里渊区上的节线投影精确地包围。我们的模型的实验实现使用冷原子在光晶格进行了讨论。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Valley Hall effect in disordered monolayer MoS2 from first principles
某些二维晶体中的电子具有赝自旋自由度，这与布里渊区中存在的两个不相等的谷有关。如果，如在单层MoS 2中，反转对称性被破坏并且存在时间反演对称性，则在两个谷中的每一个中积累相等且相反量的k空间Berry曲率。这是方便量化的贝里曲率在一个单一的谷-谷霍尔电导率的积分。我们概括了这个定义，包括从无序的超胞方法描述的贡献，映射（“展开”）的Berry曲率从折叠的布里渊区的无序的超胞到正常的布里渊区的原始晶体，然后平均超过几个实现的障碍。我们用这个方案从第一性原理研究了硫空位对单层MoS 2的谷霍尔电导率的影响。在脏样品中，本征谷霍尔电导率接收仅弱依赖于杂质浓度的门控相关校正，与侧跳散射一致，并且展开的Berry曲率可以被解释为k空间分辨的侧跳。在低杂质浓度偏散射占主导地位，导致发散谷霍尔电导率在干净的限制。对最近观察到的光致反常霍尔效应的影响进行了讨论。
2015-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Group Structure of Wilson Loops in 2D Models with 2- and 4-Band Energy Spectra
我们考虑了由矩阵哈密顿量定义的紧束缚模型。多带能谱产生了一个非阿贝尔规范结构设置的Berry联系。相应的曲率$F_{μν}$在整个布里渊区消失，除了$F_{μν}$是奇异的孤立点。将$F_{μν}$的奇异性与非阿贝尔Stokes定理相结合，避免了研究威尔逊圈结构时的路径排序过程.以2带和4带能谱的二维模型为例，揭示了相应的威尔逊圈的群结构。
2021-08-14 cond-mat.mes-hall hep-th
Formation of the solid-state high-order harmonic generation plateau through destructive interference
本研究针对固态高次谐波产生两带模型中依赖激光强度的截止频率问题，揭示其由布里渊区不同初始态电子辐射的相消干涉形成，结论适用于多类两带系统，为时频轨迹分析提供了新视角。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
