Buckled honeycomb lattice and unconventional magnetic response
研究了蜂窝晶格材料的磁响应。屈曲破坏了亚晶格对称性，增强了自旋-轨道耦合，并允许拓扑量子相变的调谐。结果表明，在强磁场作用下，存在两个双简并自旋谷耦合的质量狄拉克带，它们呈现出非常规的霍尔平台序列.我们展示了如何外部控制分裂的异常零朗道水平，突出的朗道能级交叉效应，和极化的自旋，谷，和亚晶格自由度。特别是，我们发现，在一个pn结，自旋分辨分数量子化电导出现在两端测量与自旋极化电流沿界面传播。在朗道量子化不适用的低场区，我们对反常霍尔输运提供了半经典描述。我们简要地评论电子-电子相互作用和塞曼耦合对电子自旋和原子轨道的影响。
2014-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric field-induced spin-valley locking in twisted bilayer buckled honeycomb materials
University of Twente（特文特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
本研究通过电场调控扭转双层翘曲蜂窝材料，发现特定电场范围内自旋与谷自由度锁定，增强拓扑保护，实现更稳定的量子谷霍尔效应。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-Optical Conductivity of Silicene and Other Buckled Honeycomb Lattices
计算了硅烯等材料的磁光纵向、横向霍尔和圆偏振响应。特别注意的是支付外部电场和有限电荷掺杂的影响。带间跃迁的能量可以通过改变电场来调节。吸收峰的起始频率在拓扑绝缘体和能带绝缘体区域之间不同地移动。这可用于实验验证两个绝缘相的存在，以及提供自旋轨道带隙的测量。第零朗道能级在四个自旋和谷不同的能量之间分裂，导致态密度中的谷自旋极化能级。在电荷掺杂的情况下，这些能级之间的跃迁允许电导率中的自旋极化和谷极化响应，由此可以通过调谐入射光子频率来隔离特定自旋和谷指数的载流子。增加化学势被证明是重新分配光谱权重从带间跃迁到一个强大的低能量带内响应。对于大的化学势，这种带内特征与半经典回旋共振频率有关，该频率随磁场线性增加。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effects with High Spin-Chern Numbers in Buckled Honeycomb Structure with Magnetic Order
作为拓扑绝缘体，量子霍尔（QH）效应由陈数和自旋陈数$\mathcal{C}$和$\mathcal{C}_{\text{spin}}$表示。在传统的QH系统中，我们只有$\mathcal{C}_{\text{spin}}=0$或$\pm \frac{1}{2}$。我们研究了一般单层蜂窝系统中的QH效应。我们通过探索晶格理论中的霍夫施塔特蝶形图和低能狄拉克理论中的扇形图来寻找自旋分辨的特征图案。Chern数和自旋-Chern数是根据晶格理论中的体积-边缘对应和狄拉克理论中的Kubo公式计算的。结果表明，对于某些具有屈曲结构和磁序共存的QH系统，自旋-陈数可以取任意大的值。这是一种新型的拓扑绝缘体。样品可以由具有铁磁有序的硅烯和具有反铁磁有序的过渡金属氧化物提供。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Properties of Dirac Fermions in a Buckled Honeycomb Lattice
我们计算了具有内禀自旋-轨道耦合的屈曲蜂窝晶格（如硅烯）在垂直电场$E_z$作用下的磁响应，该晶格支持谷自旋极化能带。通过改变外电场的大小，可以调节所涉及的两个带隙的大小，并且当其中一个带隙变为零时，诱导从拓扑绝缘体（TI）到平凡带绝缘体（BI）的转变，并且系统进入谷自旋极化金属态（VSPM）。在外部磁场（$B$）中，在磁化强度相对于化学势的导数（$μ$）中可以看到跃迁的明显特征，其通过Streda关系给出霍尔平台的量子化。当绘制为外部电场的函数时，磁化强度在其最小值处具有斜率的突变，这表明VSPM状态。磁化率（$χ$）示出了当带隙交叉时作为$μ$的函数的跳跃，这提供了作为外部电场的函数的间隙变化的测量。或者，在固定的$μ$下，随着电场接近VSPM相的临界值，磁化率显示出越来越大的抗磁响应。在VSPM态，磁振荡存在于任何化学势值，而对于TI和BI态，$μ$必须大于系统中的最小间隙。当$μ$大于两个能隙时，在de-Haas van-Alphen振荡中有两个基本的回旋频率（也可以由$E_z$调谐），它们的幅度接近。这会导致一个突出的跳动模式出现。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable chiral phonons in low-buckled group-IVA monolayers
利用第一性原理计算研究了低屈曲IVA单分子膜上手征声子的电响应。垂直电场在声子布里渊区的高对称性$\pm K$点处破坏声子模的简并，声子能隙的大小与电场的强度成正比. $\pm K$的带隙声子模具有相当大的声子圆极化和离散声子赝角动量的手征性。声子的手征性对场强的变化具有鲁棒性，而改变场的方向则相反。手征声子的电控制为手征声子的研究增加了一个新的维度，在声子器件和谷器件的设计中具有潜在的应用。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intervalley Magnetotrions Tunable by Electric and Magnetic Fields in Buckled Two-Dimensional Materials
New York City College of Technology, The City University of New York（纽约市立学院，纽约市立大学）；The Graduate School and University Center, The City University of New York（研究生院与大学中心，纽约市立大学）；Borough of Manhattan Community College, The City University of New York（曼哈顿社区学院，纽约市立大学）
本研究针对硅烯等褶皱二维材料构建谷间磁激子理论框架，发现其质心与内部运动可分离，结合能随磁场、电场单调增加，且两自由度可通过外场独立调控。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Realising Haldane's vision for a Chern insulator in buckled lattices
陈氏绝缘体在没有净磁场的情况下表现出量子霍尔效应。由Halfman在20多年前提出，它奠定了拓扑秩序，非常规量子霍尔效应和拓扑绝缘体领域的基础。尽管二十多年来产生了巨大的影响，但Haldman最初关于晶格内交错磁场的设想一直难以实现。事实上，在最初的论文中，哈勒什强调他的想法可能只是一个玩具模型。我表明，屈曲晶格只有简单的跳跃条款，在平面内磁场，可以实现这些模型，不需要外来的相互作用或实验参数。作为一个具体的例子，这个非常广泛的，非常简单的原则，我认为硅烯，蜂窝晶格与平面外的亚晶格各向异性，在平面内的磁场，并表明，它是一个陈省身绝缘体，即使在可忽略不计的小磁场，这是类似于Halfman的原始模型。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Strain-tunable direct band gap of ZnO monolayer in graphene-like honeycomb structure
利用局域密度近似（LDA）下的全势密度泛函方法，通过模拟面内均匀双轴应变，在类石墨烯蜂窝结构的ZnO单分子层（ML-ZnO）中发现了机械可调的带隙.发现未应变的ML-ZnO在LDA内具有能量为1.68 eV的直接带隙;实际带隙将更大，因为已知LDA低估了带隙。在我们模拟的约正负10%的应变极限内，带隙保持直接，并显示出随应变的强非线性变化。研究结果可能在未来的纳米机电系统（NEMS）和纳米光机系统（NOMS）中找到应用。
2011-11-28 cond-mat.mes-hall
Tunable Valley Polarization and Valley Orbital Magnetic Moment Hall Effect in Honeycomb Systems with Broken Inversion Symmetry
在这封信中，一个可调的谷极化蜂窝系统与破缺的反转对称性，如过渡金属二硫属化物MX2（M = Mo，W; X = S，Se）单分子膜，通过椭圆泵浦进行了研究。与圆形泵浦相比，椭圆泵浦是产生相干谷偏振的更为普遍和有效的方法。当MX2单分子膜的两个谷区被掺杂或极化时，由不同谷区的相反Berry曲率驱动的一种新颖的反常谷区轨道磁矩霍尔效应被预测，并且可以在没有电荷电流的伴随下产生轨道磁矩电流，为谷区电子学和轨道电子学的探索开辟了一条新的途径。谷轨道磁矩霍尔效应被认为可以掩盖自旋霍尔效应，并且在椭圆泵浦下是可调谐的。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of graphene-like borophene
我们报道了一种利用Al（111）表面作为衬底，在真空中用分子束外延（MBE）生长的纯蜂窝状石墨烯硼化物的成功制备方法。我们的扫描隧道显微镜（STM）揭示了完美的单层硼化物与平面，非屈曲蜂窝晶格类似的石墨烯。理论计算表明，Al（111）面上的蜂窝状硼化物是能量稳定的。值得注意的是，几乎一个电子电荷从Al（111）衬底转移到每个硼原子，并稳定了蜂窝状硼氢化物结构，而在硼氢化物/Ag（111）情况下几乎没有电荷转移。这项工作表明，硼氢化物晶格可以通过控制衬底和硼氢化物膜之间的电荷转移来操纵。
2017-12-23 cond-mat.mes-hall
Controlling plasmon modes and damping in buckled two-dimensional material open systems
利用我们最近发展的平均场论，系统地研究了开放系统中的混合等离子体激元模色散及其阻尼的全范围，该开放系统包括导电基底和具有屈曲蜂窝晶格的二维（2D）材料，如硅烯、锗烯和\rom{4}二硫族化物。在该混合系统中，用于独立2D层的单个等离子体振子模式被分成一个类声学模式和一个类光学模式，导致等离子体振子模式的阻尼的显著变化。与带隙石墨烯相比，硅烯和二硫化钼中与等离子体激元模式和阻尼相关的关键特征被发现具有各种自旋轨道和晶格不对称能带隙、掺杂类型和水平以及2D材料与导电衬底之间的耦合强度。所获得的阻尼依赖于自旋和谷自由度，预计将有助于测量开放系统的介电性能和自旋轨道耦合强度的个别二维材料。类声学等离子体激元模式的独特线性色散引入了来自带内粒子-空穴模式的额外阻尼，这对于独立的2D材料层是不存在的，并且使用具有大带隙的二硫化钼同时抑制了来自带间粒子-空穴模式的强阻尼。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Band Gaps of In$_x$Ga$_{1-x}$N Alloys: From Bulk to Two-Dimensional Limit
采用第一性原理计算结合半经验范德华色散修正，我们研究了屈曲和平面少层In $_x$ Ga $_{1-x}$ N合金的结构参数、混合谱和带隙.我们预测，独立屈曲相的稳定性不如平面屈曲相。然而，氢钝化，在$_x$ Ga $_{1-x}$ N合金的屈曲变得更有利。它们的带隙可以从6 eV到1 eV进行调节，保留了直接带隙和良好定义的布洛赫特性，使它们成为未来发光应用的有希望的候选材料。与它们的本体对应物不同，由于减少了几何约束，在这些二维系统中可以抑制相分离。相反，无序的平面薄膜经历严重的晶格畸变，几乎失去了布洛赫字符的价带，而有序的平面的保持布洛赫字符，但具有最高的混合色散。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Topological Control of the Orbital Hall Effect in Buckled Dirac Materials
Quaid-I-Azam University（奎达-阿扎姆大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（伊朗基础科学研究所）
本文利用低能大质量狄拉克模型和基于贝里曲率的线性响应理论，研究了弯曲二维狄拉克材料中轨道霍尔响应，发现轨道霍尔电导率在能带反转点附近显著增强，并通过调节外场实现量子自旋霍尔、谷霍尔和反常霍尔相，揭示了轨道响应受贝里曲率在自旋和谷自由度间重新分布的拓扑控制。
2026-05-24 cond-mat.mes-hall
Apparent rippling with honeycomb symmetry and tunable periodicity observed by scanning tunneling microscopy on suspended graphene
悬浮的石墨烯难以通过扫描探针显微镜成像，这是由于尖端施加的固有范德华力和介电力不被衬底抵消。在这里，我们报告的扫描隧道显微镜数据的悬浮单层石墨烯在恒流模式揭示了一个令人惊讶的蜂窝结构与振幅为50 $-$ 200 pm和晶格常数为10-40 nm。表观晶格常数通过增加隧穿电流$I$而减小，但不系统地依赖于隧穿电压$V$或扫描速度$v_{\rm scan}$。波纹的蜂窝状晶格与在支撑区域上观察到的原子结构对齐，而在悬浮区域上没有发现原子结构，分辨率低至约$3-4$ pm。我们排除了蜂窝结构是由反馈回路使用变化的$v_{\rm scan}$，这是一个简单的放大效应的原子分辨率以及模型预测冻结声子或驻波诱导的隧穿电流。尽管我们目前对观察到的效应没有令人信服的解释，但我们希望我们有趣的结果将激发与悬浮石墨烯相关的进一步研究。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall
Robust Flat Bands with Tunable Energies in Honeycomb Superlattices
格点模型中的平带为研究强关联和拓扑物理提供了有用的平台。最近，蜂窝状超晶格已被证明主机坚持在局部扰动尊重晶格对称性的存在下的平带。我们解析地推导出了长程跳跃存在下的平带能量，发现平带能量可以通过这些微扰进行调谐。在实空间中，波函数是从每个蜂窝边缘上的驻波构造的，允许由于实空间中的相消干涉而构造元胞和环本征态，这产生了对长距离跳跃鲁棒的平坦带。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge states in a ferromagnetic honeycomb lattice with armchair boundaries
研究了扶手椅边界铁磁蜂窝晶格中磁振子边缘态的性质。与费米子石墨烯相比，我们发现了新的边缘状态，由于沿边界网站的失踪键。在最外层引入一个在位势后，我们发现边缘态的能谱是可调的。此外，当引入非平凡的能隙时，我们发现一些边缘态是拓扑保护的，也是可调的。我们的结果可以解释最近在光子晶格中观察到的新的边缘态的起源。我们也讨论了这些边缘态的行为，以便进一步的实验证实
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Tunable Chern Insulator States with Coexisting Magnonic and Electronic Topology in 2D Honeycomb Kitaev Ferromagnets
Tsinghua University（清华大学）；Peking University（北京大学）
本研究提出在Kitaev磁体MnBr$_3$单层中实现磁振子与电子Chern绝缘体相共存，并通过外磁场重取向自旋实现同步调控，为多功能自旋电子器件提供新平台。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall
Strain-tunable band parameters of ZnO monolayer in graphene-like honeycomb structure
我们提出的从头计算结果表明，直接带隙，有效质量和载流子在ZnO单层（ML-ZnO）的石墨烯蜂窝结构中的费米速度都是可调的应用面内均匀双轴应变。在我们模拟的$\pm 10$ %的应变极限内，带隙保持直接，并显示出随应变的强非线性变化。此外，未应变的ML-ZnO中的电子的平均费米速度与石墨烯中的相同数量级。研究结果表明，ML-ZnO在机电/应变电子学和其他纳米器件如纳米机电系统（NEMS）和纳米光机械系统（NOMS）中具有潜在的应用前景。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergence of ferroelectricity and spin-valley properties in two-dimensional honeycomb binary compounds
通过密度泛函理论计算，我们预测了几种A、B原子属于IV族或III-V族的二维AB型二元单分子膜是铁电的。偶极产生于屈曲结构，其中A和B离子位于具有三角对称性的二分波纹蜂窝晶格的位点上。我们讨论了新出现的谷相关的属性和自旋和谷物理的耦合，这产生于反转对称性的损失，并探讨铁电性和Rashba自旋分裂现象之间的相互作用。我们发现，谷相关的属性主要源于AB单层的二元性质，而Rashba自旋纹理周围山谷发展是完全可控的，通过反转铁电极化切换。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-temperature quantum spin Hall states in buckled III-V-monolayer/SiO$_{2}
在对几乎所有的无机三维材料建立了基本的理解和高通量的拓扑表征之后，普遍的兴趣和功能应用的需求推动了拓扑绝缘体的研究，以探索具有更稳健的拓扑性质和更少的制造挑战的系统。因此，铋烯/SiC（0001）中室温量子自旋霍尔（QSH）态的成功演示引发了对实验上易于访问的二维拓扑系统和更大拓扑间隙的搜索。在这项工作中，我们提出了一个家庭的III-V蜂窝单层SiO $_{2}$是下一代的大间隙QSH系统，基于此自旋电子器件可能会在室温下工作，由于其扩大的拓扑间隙（$\sim$ 900毫电子伏）相比，铋/SiC（0001）。基本上，这也实现了不同于Kane-Mele型铋/SiC（0001）的带反转型QSH绝缘体。
2021-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of valley optical conductivity and topological phases in buckled hexagonal lattice by orientation of in-plane magnetic field
本研究探讨了褶皱六角晶格（如硅烯）在面内磁场和垂直电场下的光学电导率，发现通过调节磁场取向可控制能隙、拓扑相及实现谷选择性电流，为谷锁定材料设计提供新途径。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall
Tunable strain soliton networks confine electrons in Van der Waals materials
范德华层的相互滑动和扭曲产生了具有电子特性的莫尔结构。当摩尔纹结构在原子尺度上是平滑的时，这些摩尔纹结构中的电子感受到通常在数十百万电子伏范围内的弱电势。在这里，我们报告了一个简单的技术，以实现深，确定性的捕获潜力，通过应变为基础的云纹工程在范德华双层。我们使用弹性扫描隧道显微镜显示，单轴应变驱动的多层MoSe $_2$系统中的无公度晶格转变。在无公度态下，顶部单层通过自发形成拓扑孤子而与体相分离，从而使应力得到释放。交叉孤子形成蜂窝状网络，这是由于层间粘附势的三重对称性。蜂窝状网络的顶点以具有不同层间堆叠布置的结合对出现。一个顶点的对被发现是一个有效的陷阱的电子，显示两个状态，被深深地限制在半导体间隙内，并具有2 nm的空间范围。因此，蜂窝孤子网络提供了一个独特的路径，工程师的阵列相同的深度限制状态与应变相关的可调空间分离，而不需要引入化学缺陷到主机材料。
2019-10-31 cond-mat.mes-hall
Valley-polarized quantum anomalous Hall phases and tunable topological phase transitions in half-hydrogenated Bi honeycomb monolayers
基于第一性原理计算，我们在半氢化Bi蜂窝单层膜中发现了新颖的谷极化量子反常霍尔（VP-QAH）相，在适当的屈曲角下，该相具有-0.19 eV的大禁带，并在自发磁化驱动下发生了可调的拓扑相变.根据磁化方向，可以出现四个不同的相，即，VP-QAH两相，铁磁绝缘态和金属态。当磁化从+ $\mathbf{z}$方向反转到- $\mathbf{z}$方向时，伴随着陈数的符号变化（从-1到+1），手征边缘状态从谷$K$移动到$K'$。我们的研究结果提供了一个平台，设计无耗散电子和谷电子在一个更强大的方式，通过调整的磁化方向。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topological band structure transitions in honeycomb antimonene as function of buckling
采用第一性原理计算研究了单层$β$ -Sb（锑烯）从扁平蜂窝结构到平衡屈曲结构的能带拓扑，并采用紧束缚模型和低能哈密顿量进行了分析.在平坦单层Sb中，费米能级出现在两个扭曲狄拉克锥的交叉点附近，一个与$p_z$ -轨道相关，另一个与$\{p_x,p_y\}$ -轨道相关。这两个圆锥体的不同取向的三重翘曲导致异常形状的节线，这导致各向异性的面内输运性质和角极性。轻微的屈曲沿着节线打开了一个缺口，除了剩下的六个狄拉克点，受到对称性的保护。在增加的屈曲下，相反缠绕数的狄拉克点对在临界屈曲角处湮灭。在第二临界角，当能带结构变成平凡半导体时，剩余的狄拉克点消失。讨论了自旋轨道耦合和边缘态。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable chiral anomalies and coherent transport on a honeycomb lattice
本文提出在蜂窝晶格上通过打破公度性并施加电场来调谐手性反常，实现无需磁场的体材料无耗散输运，并揭示其通向平带局域化和奇异立方色散材料的路径。
2024-02-06 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Realizing a tunable honeycomb lattice in ABBA-stacked twisted double bilayer WSe$_2$
本研究提出ABBA堆叠的转角双层双层WSe₂作为可调蜂窝晶格平台，构建扩展Hubbard模型结合Hartree-Fock近似，发现面内磁场可调控其电子相并观测到竞争绝缘相，为关联量子物相研究提供新途径。
2023-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inversion-symmetry protected chiral hinge states in stacks of doped quantum Hall layers
我们证明了在准二维系统中存在的高阶拓扑绝缘体与保护手征铰链模式的耦合层堆叠在一个反转对称的方式。特别是，我们表明，外部磁场驱动一堆交替的p-和n-掺杂的屈曲蜂窝层到一个更高阶的拓扑相，其特征在于由一个非平凡的三维${\mathbb Z}_2$不变。我们确定硅烯多层膜作为一个潜在的材料平台，这种新型的拓扑绝缘相的实验检测。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Topological State in [111] Perovskite Materials with Antiferromagnetic Exchange Field
基于交错电势和反铁磁交换场的能带工程，在存在内禀自旋轨道耦合的情况下，蜂窝晶格上的电子可能同时具有非零的Chern数和自旋Chern数的拓扑态.通过第一性原理计算，我们证实了该方案可以通过材料改性来实现，在钙钛矿G型反铁磁绝缘体中，沿[111]方向生长，d电子在单个弯曲的蜂窝晶格上跳跃。这种材料对于自旋电子学应用是理想的，因为它提供了自旋极化的量子化边缘电流，对磁缺陷和磁缺陷都是鲁棒的，并且自旋极化可通过反转电场来调节。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Band Gap in Silicene
本文计算了硅烯的电子结构及其在垂直于硅原子单层的电场中弱屈曲蜂窝晶格的稳定性。我们发现，电场产生一个可调的带隙中的狄拉克型电子光谱，间隙被抑制了约8倍的系统的高极化率。在低电场下，这种可调带隙（这是蜂窝晶格上的电子所特有的）与凯恩-梅勒自旋轨道耦合之间的相互作用引起从拓扑绝缘体到能带绝缘体的转变，而在高得多的电场下，硅烯变成半金属。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Magnetism in Artificial Honeycomb Lattice of Connected Elements
人工磁性蜂窝晶格预计将表现出广泛且可调的新型磁性现象，这些现象在天然材料中难以实现，例如远程自旋冰、熵驱动的磁电荷有序态和由于自旋手征性而产生的自旋有序。最终，自旋关联有望发展成一个独特的自旋固态密度基态，表现为相反手征的涡旋态对的分布。在这里，我们报告创建一个新的人工坡莫合金蜂窝晶格的超小连接键，具有典型的尺寸为$\simeq$ 12 nm。详细的磁和中子散射测量新制作的蜂窝晶格证明了作为温度的函数的磁相关的演变。在足够低的温度下，中子散射测量和微磁模拟表明，在该系统中的涡旋位形的环态的发展。
2018-02-19 cond-mat.mes-hall
Edge on-site potential effects in a honeycomb topological magnon insulator
在磁振子拓扑蜂窝晶格中，边缘在位势和体值之间的差异导致在有胡须的边界中形成边缘态，并且发现相同的差异是在锯齿形终止中没有边缘态的原因。在一个有限的晶格中，内在的现场相互作用沿边界网站产生一个有效的缺陷和Tamm-like边缘状态出现锯齿形和胡须终端。如果引入一个非平凡的能隙，则在能带结构中会出现Tamm-like和拓扑保护的边缘态。外加在位势可以增强有效缺陷，使边缘态的色散关系、速度和磁振子密度变得可调。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall
Rashba Spin-Orbit Driven Topological Phase Transitions in Heterogeneous Armchair Honeycomb Nanoribbons
National Taiwan Normal University（台湾师范大学）
研究揭示了石墨烯纳米带异质结构中Rashba自旋轨道耦合与结构几何的相互作用如何诱导非平凡拓扑相变，通过界面态的鲁棒性及能隙开闭过程展示拓扑相变机制。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnon spin Nernst effect in antiferromagnets and strain-tunable pure spin current
本文研究了磁振子在非线性响应区的自旋能斯特效应。通过求解Boltzmann方程，导出了非线性磁振子自旋能斯特流的计算公式，并发现它可用磁振子的扩展Berry曲率偶极子来描述。在没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的情况下，各种Néel反铁磁体都可能发生非线性磁振子SNE。特别地，蜂窝和金刚石晶格反铁磁体中的非线性自旋能斯特电流可以通过应变/压力来控制。
2022-02-10 cond-mat.mes-hall
Engineering quantum anomalous Hall phases with orbital and spin degrees of freedom
结合紧束缚模型和第一性原理计算，研究了在外加交换场中，具有sp轨道的屈曲蜂窝晶格中由内禀自旋轨道耦合（SOC）引起的量子反常Hall（QAH）效应.详细的分析表明，非平凡的拓扑性质，可以出现利用不仅自旋，而且在强SOC限制的轨道自由度，当带获得非零陈数后，进行所谓的轨道纯化。我们选择Bi（111）双层作为强SOC的屈曲蜂窝晶格的原型，详细分析了它的拓扑性质。特别是，我们显示了几个QAH阶段的出现后，自旋交换的陈数作为SOC强度和交换场的大小的函数。有趣的是，我们观察到，在这样的阶段之一，即在量子自旋陈绝缘体阶段，量子化的电荷和自旋霍尔电导率共存。我们考虑了通过与等电子Sb合金化来调节Bi双层中SOC强度的可能性，并推测由于其组分的拓扑性质的竞争，可以预期在这样的合金化系统中具有奇异的性质。最后，我们证明了3d掺杂可以用来诱导一个相当大的交换场在Bi（111）双层，导致非平凡的陈绝缘体属性。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Artificial graphene as a tunable Dirac material
人工蜂窝晶格为研究无质量狄拉克准粒子及其拓扑和关联相提供了一个可调的平台。在这里，我们回顾了这种合成结构的设计和制造的最新进展，重点是在半导体中的二维电子气的纳米图案化，通过扫描探针方法的分子组装，和光晶体中的超冷原子的光学捕获。我们还讨论了具有狄拉克锥色散和拓扑保护边缘态的光子晶体。我们强调单粒子能带结构工程和合作效应之间的相互作用如何导致隧道效应和光谱学的壮观表现。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
Tunable skewed edges in puckered structures
我们提出了一种新的类型的边缘，所产生的固有的各向异性的蜂窝状系统，如磷的褶皱结构。斜之字形和斜扶手椅纳米带是半导体和金属，分别与它们的正常边缘对应。它们的能带结构是可调的，并且通过电场诱导金属-绝缘体转变。我们预测一个场效应晶体管的基础上的边缘状态在倾斜扶手椅纳米带，其中边缘状态是通过施加任意小电场$E_z$间隙。一个拓扑参数，揭示了出现这种边缘状态的条件。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall
Theoretical realization of rich magnon topology by symmetry-breaking in honeycomb bilayer ferromagnets
我们揭示了蜂窝状双层铁磁体（HBF）中丰富的磁振子拓扑结构，这些结构是由层间交换、Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和静电掺杂的综合作用引起的。特别是，我们提出了一个系统的研究的哈密顿非绝热演化的HBF参数空间，跨越的破缺项（ESTA和ED）和层间交换。我们确定的带封闭流形，发现分为六个不同的区域，匹配五个不同的拓扑相位和一个拓扑平凡的阶段的参数空间。计算了拓扑相的特征Chern数和热霍尔电导率。边缘光谱，规定的散装边缘对应，也分析了在nanooriented版本的模型。体积和边缘光谱被发现是非互易的ED和边缘磁振子的结果被观察到对传播相对的边缘。预测结果提供了新的见解操纵的磁振子陈数和磁振子拓扑输运通过实验可调参数。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall
Quartic energy band engineering in artificial semiconductor honeycomb lattices
İzmir Institute of Technology（伊兹密尔理工大学）；Bilkent University（比尔肯特大学）
本文通过分析建模和数值计算，研究了人工石墨异质结构中四次方能量色散的出现，识别了三种不同的四次方带类型，并探讨了晶格几何对能带特性的影响。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall
Two dimensional topological insulators with tunable band gaps: HgTe and HgSe monolayers
采用从头算电子计算方法，我们提出了一种新型的二维拓扑绝缘体（TI），单层低屈曲碲化汞（HgTe）和硒化汞（HgSe），具有可调的带隙.单层LB HgTe在适当的面内拉伸应变（ε > 2.6%）下，由于应变和自旋轨道耦合（SOC）的共同作用，发生了向拓扑非平凡相的转变。在2.6%< ε <4.2%的拉伸应变下，SOC引起能带反转和拓扑非平凡带隙，当ε > 4.2%时，当应变从2.6%增加到0.20eV时，单层LB HgTe TI相的带隙可以在很宽的范围内进行调节至7.4%。当应变ε > 3.1%时，单层LB HgSe的拓扑相变由应变和SOC引起。当应变增加到约4.6%时，拓扑带隙可以为0.05eV。2D LB HgTe和HgSe单层膜的大带隙使得这种类型的材料适合于在室温下的实际应用。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall
Molecule States in a Gate Tunable Graphene Double Quantum Dot
我们测量了一个石墨烯双量子点器件，该器件具有多个用于增强控制的静电门来研究它，在低温下的输运测量揭示了蜂窝电荷稳定性图，该图可以从弱到强的点间隧道耦合机制进行调节。我们精确地提取了一个大的interdot隧道耦合强度为这个系统允许观察隧道耦合的分子状态延伸到整个双点。这种干净、高度可控的系统是无核自旋世界中量子设备的重要组成部分。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall
van der Waals Heterostructures of Germanene, Stanene and Silicene with Hexagonal Boron Nitride and Their Topological Domain Walls
我们研究了由锗烯、锡烯或硅烯与六方氮化硼（h-BN）构成的范德华（vdW）异质结构。这些弯曲的蜂窝材料的有趣的拓扑性质可以保持和进一步工程化的异质结构，其中衬底效应和外部电场之间的竞争可以用来控制可调的拓扑相变。使用这样的异质结构作为构建块，设计了各种vdW拓扑域壁（DW），沿其存在谷极化量子自旋霍尔边缘状态或谷对比边缘状态，其由谷（自旋）分辨拓扑电荷保护，并且可以通过异质结的图案化和外部场来定制。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Quasi-Flat Bands, Conductance and Field Effect Transistor in Phosphorene
磷烯是近年来分离得到的一种蜂窝状结构的黑磷。基于紧束缚模型研究了磷烯纳米带的电学性质。一个突出的特点是存在准平坦的边缘带完全脱离散装带。我们探索的准平坦带的出现的机制解析和数值从已知的石墨烯的蜂窝晶格的连续变形的平坦带。准平坦带可以通过施加垂直于带方向的面内电场来控制。电导在临界电场以上被切断，其充当场效应晶体管。临界电场与纳米尺度的宽度成反比。这一结果将为基于磷烯的纳米电子学铺平道路。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Group theoretical and topological analysis of the quantum spin Hall effect in silicene
硅烯由单层硅原子组成，呈弯曲的蜂窝状结构。最近发现，这种系统的对称性允许有趣的Rashba自旋轨道效应。垂直的电场能够耦合到亚晶格赝自旋，使得可以电调谐和闭合带隙。因此，外部电场可以产生从拓扑绝缘体到正常绝缘体（或半金属）的拓扑相变，反之亦然。本文对硅烯研究的贡献是双重的：首先，我们进行了群论分析，系统地构造了布里渊区$K$点附近的哈密顿量，并发现了一个新的，但对称允许项。随后，我们确定了一个紧束缚模型，对应于集团理论推导的哈密顿附近的$K$点。其次，我们从这个紧束缚模型出发，通过明确计算能带结构的$Z_2$拓扑不变量，分析了硅烯的拓扑相图。为此，我们计算的$Z_2$拓扑不变量的蜂窝晶格在一个明显的规范不变的方式，使我们能够包括$S_z$对称性破缺条款-如Rashba自旋轨道相互作用-到拓扑分析。有趣的是，我们发现两个Rashba项的相互作用可以在硅烯中产生一个非平凡的量子自旋霍尔相。这与更广泛研究的蜂窝系统石墨烯形成鲜明对比，其中已知Rashba自旋轨道相互作用以潜在有害的方式与量子自旋霍尔效应竞争。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall
Dirac Theory and Topological Phases of Silicon Nanotube
硅纳米管是通过卷起硅烯，即，形成二维蜂窝状晶格的单层硅原子。它是半导体或绝缘体，这是由于其屈曲结构引起的相对较大的自旋-轨道相互作用。关键的观察是，这种屈曲结构允许我们通过施加电场$E_z$来控制能带结构。当$E_z$大于某个临界值$E_{\text{cr}}$时，通过对能带结构的分析，并基于有效狄拉克理论，证明了四个螺旋零能模的出现.因此，硅纳米管包含三个区域，即，拓扑绝缘体、带绝缘体和分隔这两种类型绝缘体的金属区域。每个零模的波函数都位于金属区域内，这可能被用作未来自旋电子学中传输自旋电流的量子线。我们提出了每一个螺旋零模的波函数的解析表达式。这些结果也适用于锗纳米管。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnon topology in monolayer CrI$_\mathbf{3}$ under external stimuli
本文研究了单层 CrI3 在应变、电门控和磁场等外部刺激下拓扑磁振子的可调行为，证明可调控磁态及磁振子带隙的大小与拓扑，为二维磁性材料拓扑磁振子器件设计提供新思路。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall
Interacting Floquet topological magnons in laser-irradiated Heisenberg honeycomb ferromagnets
本研究针对含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的激光辐照海森堡蜂窝铁磁体，揭示了弗洛凯磁振子多体相互作用可引发温度驱动拓扑相变，以热霍尔效应为检测特征，突破线性自旋波理论局限并基于CrX3给出数值结果。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Quantum simulation of honeycomb lattice model by high-order moiré pattern
针对单个莫尔器件哈密顿量参数难调控的问题，本研究利用石墨烯-氙/氪异质结构的高阶莫尔图案实现介观尺度参数可调的蜂窝模型量子模拟，为相关实验研究提供新路径。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Buckling in a rotationally invariant spin-elastic model
针对加热石墨烯自发屈曲现象，提出一种保持旋转不变性的经典自旋弹性模型，通过推导仅依赖曲率的有效自由能并最小化，揭示了不同力学相及波纹到屈曲转变机制。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum Hall Effects in a Non-Abelian Honeycomb Lattice
研究了非阿贝尔蜂窝光晶格中的可调谐量子霍尔效应。我们发现，随着几种微扰相对强度的变化，量子霍尔效应呈现出不同的特征。即，规范场修饰的次近邻跃迁可以引起量子自旋霍尔效应，塞曼场可以引起所谓的量子反常谷霍尔效应，它包括两个具有相反陈数的量子霍尔态和反向传播的边缘态.当内谷自由度增大时，我们的研究扩展了蜂窝光晶格中量子霍尔效应的研究范围。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-Tunable Quantum Dot in a High Quality Single Layer MoS$_{\mathrm{2}}$ Van der Waals Heterostructure
我们已经制造了一个封装的单层MoS $_{\mathrm{2}}$设备与金属欧姆接触，通过预先图案化的hBN层。在1.7 K温度下，当密度为7 $\times$ 10 $^{\mathrm{12}}$ cm $^{\mathrm{-2}}$时，我们观察到了高达3000 cm $^{\mathrm{2}}$ /Vs的电子迁移率. Shubnikov-de Haas振荡在低至3.3 T的磁场下开始。通过在hBN顶部实现单个量子点栅极结构，我们能够将电子限制在MoS $_{\mathrm{2}}$中并观察到库仑阻塞效应。通过调整中间栅极电压，我们达到了双点制度，我们观察到的标准蜂窝图案的电荷稳定性图。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall
Topological magnetotransport in modified-Haldane systems
National Centre for physics（国家物理中心）；Department of Physics, Quaid-I-Azam University（真纳大学物理系）；Department of Physics, Zhejiang Normal University（浙江师范大学物理系）；Zhejiang Institute of Photoelectronics（浙江光电子研究所）
研究修正哈达玛模型中量子磁输运和磁光性质，通过调节子晶格势和自旋轨道耦合，揭示拓扑区域并分析其在Landau能级、态密度和磁光吸收光谱中的表现，展示电控拓扑相变及在TMDC中的应用。
2026-04-01 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional Mott-Hubbard electrons in an artificial honeycomb lattice
人工晶格中的电子使得能够探索可调系统中排斥库仑相互作用的影响。我们在具有蜂窝几何形状的纳米制造晶格中捕获了属于砷化镓量子阱的二维电子。我们探测在磁场中的激发光谱，确定新的集体模式，出现在人工晶格中的库仑相互作用的莫特-哈伯德模型预测。这些观察使我们能够确定哈伯德间隙，并建议存在一个新的库仑驱动的基态。这种方法为研究可控固态系统中的量子现象提供了新的途径。
2011-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strain-tunable band gap of a monolayer graphene analogue of ZnS monolayer
使用第一性原理全势密度泛函计算，我们预测，机械可调的带隙是可实现的在ZnS单层石墨烯蜂窝状结构的应用面内均匀的双轴应变。双轴拉伸应变在（2.645%，3.171%）区间内存在一个由直接间隙相向间接间隙相的转变点。在两个带隙相中，带隙随应变的增加而减小，并随应变呈线性变化。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
