Topological Insulators on the Decorated Honeycomb Lattice
我们证明了这种蜂窝结构支持许多具有非平凡Z_2不变量和时间反演对称性保护的无隙边缘模的拓扑绝缘相。我们研究了这些阶段的稳定性，相对于各种对称性破缺扰动，并证明了最近发现的精确可解的S=1/2手性自旋液体模型[物理评论Lett. 99，247203（2007）]，在相同晶格上具有非阿贝尔和阿贝尔激发。我们的工作突出了拓扑带绝缘体和拓扑有序自旋系统之间的关系，并指出有前途的途径，扩大已知的例子的数量。
2010-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diminished Short Channel Effects in Nanoscale Double-Gate Silicon-On-Insulator Metal-Oxide- Semiconductor Field-Effect-Transistors due to Induced Back-Gate Step Potential
在这封信中，我们讨论了如何在亚100 nm沟道范围内的短沟道行为，可以通过诱导在非对称双栅（DG）绝缘体上硅（SOI）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的背栅阶跃表面电位分布，其中前栅由两种具有不同功函数的材料组成。
2010-08-18 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Symmetry Protected Zero Modes on Vacancies in the Topological Insulators and Topological Superconductors on the Honeycomb Lattice
本文研究了具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格拓扑带绝缘体和拓扑超导体中晶格空位的量子特性。每个空位有一个零模式的Halfton模型和两个零模式的Kane-Mele模型。此外，在具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格上的热激电流中，我们发现空位周围存在Majorana零模。这些零能量模式受到这些拓扑状态的粒子-空穴对称性的保护。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Buckled honeycomb group-$V$--$S_6$ symmetric $(d-2)$ higher order topological insulators
高阶拓扑绝缘体（HOTI）是$d$ -空间维系统，其特征在于在其$(d-n)$维边界处具有拓扑保护的无间隙状态。借助\textit{ab-initio}计算和紧束缚模型以及对称性考虑，我们表明，已经合成的V族元素（Sb，As）的单层屈曲蜂窝结构属于这一类，并且在角态以及弱拓扑边缘态具有$\frac{e}{2}$的电荷分馏，在将该系统分类为四极拓扑绝缘体的反转操作下，所有这些都受到它们的性质的保护。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional honeycomb borophene oxide: Strong anisotropy and nodal loop transformation
拓扑半金属材料的研究主要集中在重元素化合物上，而轻元素材料的研究较少，这与以往对拓扑绝缘体的研究相类似。基于最近在Al（111）衬底上合成的蜂窝状硼氧化物，利用第一性原理计算，提出了一种新的二维轻元素材料--蜂窝状硼氧化物（h-B2 O），该材料具有非平凡的拓扑性质[Sci. Bull.63，282（2018）]。与石墨烯或硅烯的氧化物不同，h-B2 O单层是完全平坦的。我们系统地研究了h-B2 O的结构性质，发现它具有很好的稳定性和显著的力学各向异性。有趣的是，h-B2 O的电子能带结构在布里渊区的Y点周围有一个节点环，受到镜像对称性的保护。此外，在适度的晶格应变下，单个节环可以转化为两个环，每个环都穿过布里渊区。转变前后的环由不同的Z*Z拓扑指数表征。我们的工作不仅预测了一种新的二维材料与有趣的物理性质，但也提供了一种替代方法来寻找新的拓扑相在二维轻元素系统。
2019-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Square-root higher-order topological insulator on a decorated honeycomb lattice
平方根拓扑绝缘体是最近提出的有趣的拓扑绝缘体，其中布洛赫波函数的拓扑非平凡性质继承自汉密尔顿量的平方。在本文中，我们提出高阶拓扑绝缘体也可以有它们的平方根后代，我们称之为平方根高阶拓扑绝缘体。在那里，间隙角态的出现是继承自具有高阶拓扑的平方哈密顿量。作为这样的系统的一个例子，我们研究紧束缚模型的装饰蜂窝晶格，其平方哈密顿量包括呼吸kagome晶格模型，一个著名的例子，高阶拓扑绝缘体。我们发现，在有限的能量，这与非平凡的体极化的间隙角态出现。我们进一步证明了角态的存在导致了特征的单粒子动力学，即初始态定域在角处，粒子即使在很长时间后仍停留在角处.这种特征动力学可以在实验上在光子晶体中检测到。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dynamical Polarization Function, Plasmons and Screening in Silicene and Other Buckled Honeycomb Lattices
我们探索了石墨烯类二维凯恩-梅勒拓扑绝缘体的介电性质，其表现在弯曲的蜂窝晶格中（例如，硅烯、锗烯等）。子晶格之间的现场电势差（$Δ_z$）的影响给予特别关注。我们提出的结果的实部和虚部的动态极化函数。我们表明，这些结果显示三个制度（拓扑绝缘体，谷自旋极化金属，平凡带绝缘体）的功能，并可用于提取信息的内在自旋轨道耦合的强度。我们研究了逆介电函数，并提供了等离子体激元分支的数值结果。我们讨论的等离子体激元的行为作为一个函数的亚晶格电势差，并表明，作为$Δ_z$的等离子体激元分支的行为是不同的是依赖于相对于间隙的化学势的位置。静态极化进行了讨论，并提供了带电杂质的筛选的数值结果。我们观察到一个跳动的现象，在有效电位是依赖于$Δ_z$。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Multiple Avalanches Across the Metal-Insulator Transition of Vanadium Oxide Nano-scaled Junctions
纳米级$VO_2$器件的金属绝缘体转变与通常报道的平滑传输曲线截然不同。温度驱动的转变发生在一系列的电阻跳跃幅度超过20年，表明过渡是由雪崩引起的。我们发现的跳跃幅度的幂律分布，表现出固有的属性的$VO_2$膜。我们报告了一个令人惊讶的跳跃幅度和设备尺寸之间的关系。渗流模型捕捉一般的传输行为，但不能解释统计行为。
2008-03-19 cond-mat.mes-hall
Acoustic square-root topological insulators
平方根拓扑态是一种新的拓扑相，它的拓扑性质继承自哈密顿量的平方。通过在声学Su-Schrieffer-Heeger模型和蜂窝晶格中的连接管上添加空腔，分别在声子晶体中实现了一阶和二阶平方根拓扑绝缘体.由于平方根过程，平方哈密顿量的体隙加倍。在两个体隙中，平方根拓扑绝缘体具有多个局域模式，即，我们的计算和实验观测都证实了这一点。我们进一步提出了一个二阶平方根拓扑半金属通过堆叠的装饰蜂窝晶格的三维。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Robust Dirac Point in Honeycomb Structure Nanoribbons with Zigzag Edges
通过密度函数理论计算发现，锯齿形边缘石墨烯纳米颗粒是一种反铁磁绝缘体，在锯齿形边缘掺杂N和B后，其显示出一个强的狄拉克点.更有趣的是，我们发现，强大的狄拉克点是一个共同的特点，蜂窝结构的纳米粒子与适当的边缘网站。因此，锯齿形边缘的蜂窝状纳米结构有望为材料的设计和开发提供一个非常有用的平台。
2010-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in a Nanosize Silicon-on-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor
提出了一种测量纳米级绝缘体上硅（SOI）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）电流的方法。从Wigner函数表象下量子Liouville方程的数值解中提取了电子输运的量子力学特征。由于电离杂质，声学声子和表面粗糙度在Si/SiO2界面的电子散射占，器件特性作为通道长度的函数。从维格纳函数分布，扩散和弹道输运的共存自然出现。结果表明，散射机制往往会减少运输的弹道分量。弹道分量随着沟道长度的减小而增加。
2003-08-25 cond-mat.mes-hall
Noncollinear Antiferromagnetic Haldane Magnon Insulator
本文对具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的蜂窝晶格上的非共线反铁磁系统的拓扑磁振子带和热霍尔效应进行了全面的研究。我们从理论上证明了该系统具有拓扑磁振子带和陈数保护边模，并伴有非零的热磁振子霍尔效应。这些特征是由于所施加的面外磁场引起的磁矩的非共线性而产生的。我们的研究结果为在蜂窝状反铁磁化合物XPS $_3$（X=Mn，Fe）和$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中实现拓扑磁振子输运提供了实验线索.
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Quantum spin Hall effect in bilayer honeycomb lattices with C-type antiferromagnetic order
提出在具有C型反铁磁序的双层蜂窝晶格中结合自旋轨道耦合与交错势实现时间反演破缺量子自旋霍尔绝缘体，并由自旋陈数、相图、量子化电阻及PT对称性保护加以验证。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Topological phases in Iridium oxide superlattices: quantized anomalous charge or valley Hall insulators
研究了沿[001]晶轴生长的斜方钙钛矿型氧化铱超晶格的拓扑相。由于Ir氧化物双层超晶格中5d轨道的强自旋轨道耦合和电子关联效应，Ir氧化物双层超晶格呈现出拓扑磁性绝缘体，表现出量子化的反常霍尔效应。根据堆叠的两层，我们还发现了一个山谷霍尔绝缘体与反向传播的边缘电流从两个不同的山谷和拓扑晶体绝缘体的边缘状态的晶格对称性的保护。在单层Ir氧化物超晶格中，当施加应变场以破坏保护Dirac点的滑移面的对称性时，可以实现拓扑绝缘体。在磁有序或面内磁场的存在下，它变成拓扑磁绝缘体。我们讨论这些拓扑相和实验签名的基本成分，以测试我们的理论建议。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional honeycomb-kagome V2O3: a robust room-temperature magnetic Chern insulator interfaced with graphene
在量子反常霍尔效应（QAHE）中，不需要外加磁场就可以获得无耗散的手征边缘态，这在电子学和自旋电子学领域具有巨大的应用潜力。实现室温磁性陈氏绝缘体的最大障碍是找到一种结构稳定的材料，具有足够大的能隙和居里温度，可以很容易地在电子器件中实现。基于第一性原理的研究表明，V2 O3单原子层的蜂窝状晶格是结构稳定的，具有自旋极化的狄拉克锥，通过原子的原位自旋轨道耦合（SOC）产生室温QAHE.此外，通过应变和衬底研究，发现量子反常霍尔系统对小变形是鲁棒的，并且可以由石墨烯衬底支撑。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monolayer Topological Insulators: Silicene, Germanene and Stanene
本文报道了单层拓扑绝缘体的理论研究进展，包括硅烯、锗烯和锡烯，它们分别是硅、锗和锡的单层蜂窝结构。由于自旋轨道相互作用，它们表现出自然界中的量子自旋霍尔效应。通过施加垂直电场可以调节带隙，从而引起拓扑相变。我们还分析了一般蜂窝系统的拓扑性质以及拓扑绝缘体的分类。明确地确定了蜂窝体系中拓扑绝缘体和超导体的相图。我们还研究了拓扑电子学，包括拓扑场效应晶体管，拓扑基尔霍夫定律和拓扑自旋谷电子学。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The honeycomb lattice with multi-orbital structure: topological and quantum anomalous Hall insulators with large gaps
基于蜂窝晶格中的$p_x$ -和$p_y$ -轨道带，构造了二维拓扑绝缘体和量子反常霍尔绝缘体的最小四带模型.多轨道结构允许原子的自旋-轨道耦合，这提升了两组在位Kramers双峰$j_z=\pm\frac{3}{2}$和$j_z=\pm\frac{1}{2}$之间的简并度。由于在$Γ$和$K(K^\prime)$点处布洛赫波态的轨道角动量结构，拓扑能隙等于原子的自旋轨道耦合强度，比基于$s$ - $p$带反转机制的拓扑能隙大得多.在弱和中等自旋轨道耦合强度下，拓扑能隙是整体能隙。基于Clifford代数解析求解了能谱和本征波函数。自旋轨道耦合场$λ$、亚晶格不对称性$m$和Néel交换场$n$之间的竞争导致了$Γ$和$K (K^\prime)$点的能带交叉，从而导致了各种拓扑能带结构的跃迁.在三个能隙参数$λ$、$m$和$n$满足三角不等式的条件下，得到了量子反常霍尔态.平带也自然地出现，这允许本征态的局部构造。上述机制与几类固态半导体材料有关。
2014-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Epitaxial Growth of Two-dimensional Insulator Monolayer Honeycomb BeO
二维（2D）材料的出现开启了平板电子学的迷人前沿。大多数结晶原子层材料是基于具有弱层间键合的层状范德华材料，这自然会导致化学稳定的单层。我们报告的合成的二维绝缘体组成的蜂窝结构BeO（h-BeO）的单个原子片，虽然其散装对应物具有纤锌矿结构。通过分子束外延（MBE）在Ag（111）薄膜上生长h-BeO，Ag（111）薄膜通常生长在Si（111）晶片上。使用扫描隧道显微镜和光谱（STM/S），蜂窝BeO晶格常数被确定为2.65埃的绝缘带隙为6 eV。我们的低能电子衍射（LEED）的测量表明，h-BeO形成一个连续的层，在毫米级具有良好的结晶度。莫尔条纹分析表明，BeO蜂窝结构保持长期的相位相干的原子注册，即使跨银步骤。通过STS和密度泛函理论计算，我们发现h-BeO层与Ag（111）衬底之间的相互作用很弱。我们不仅证明了通过分子束外延生长h-BeO单层膜的可行性，而且还说明了大规模生长，弱衬底相互作用和长程结晶性使h-BeO成为未来技术应用的有吸引力的候选者。更重要的是，在没有大块层状对应物的情况下创建稳定的单晶原子片的能力是定制新型2D电子材料的有趣方法。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-Energy Effective Hamiltonian for Giant-Gap Quantum Spin Hall Insulators in Honeycomb X-Hydride/Halide (X=N-Bi) Monolayers
利用紧束缚方法结合第一性原理计算，系统地推导了二维氢化和卤化V族单分子膜的低能有效Hilbert子空间和自旋轨道耦合哈密顿量.这些材料被认为是巨隙量子自旋霍尔绝缘体，具有由狄拉克点处的自旋轨道耦合打开的记录巨大的体带隙，例如，在Bi \textit{X}（\textit{X} = H、F、Cl和Br）单层中为0.74至1.08 eV。我们发现低能Hilbert子空间主要由V族元素的$p_{x}$和$p_{y}$轨道组成，巨大的一阶有效内禀自旋轨道耦合来自于在位自旋轨道相互作用.这些特征与IV族单分子膜如石墨烯和硅烯的特征截然不同。其中，相关轨道是$p_z$，有效的内禀自旋轨道耦合来自次近邻自旋轨道相互作用过程。这些系统代表了第一个真正的二维蜂窝晶格材料，其中低能物理与$p_{x}$和$p_{y}$轨道相关联。一个自旋晶格哈密顿量与现场自旋轨道耦合项，这可能有助于进一步研究这些有趣的拓扑材料。
2014-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantization of Hall Resistance at the Metallic Interface between an Oxide Insulator and SrTiO$_{3}$
在氧化物绝缘体和SrTiO 3之间的界面处形成的二维金属为氧化物电子学提供了新的机会。然而，量子霍尔效应，其中一个最迷人的效果，电子限制在两个维度，仍然在这些复杂的氧化物异质界面探索不足。在这里，我们报告的调制掺杂的非晶LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质结构的基础上，SrTiO 3异质界面中的量子化霍尔电阻的实验观察，它具有高电子迁移率超过10000厘米$^{2}$ /Vs和低载流子密度的顺序为~10 $^{12}$ cm $^{-2}$。随着明确的Shubnikov-de Haas振荡，量子化霍尔电阻的间距表明，界面是由一个量子阱与10个平行的导电二维子带。这为导电氧化物界面的电子结构提供了新的见解，并代表了设计和理解先进氧化物器件的重要一步。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon corner states in twisted bilayer honeycomb magnets
在玻色子系统中寻找具有拓扑保护的余维大于1的无隙边界态的高阶拓扑绝缘体引起了人们越来越多的兴趣。在这里，我们建立扭曲双层蜂窝磁铁作为一个新的平台托管二阶拓扑磁振子绝缘体（SOTMI）没有微调。我们采用一个简单的，最小的海森堡自旋模型来描述错位双层片的蜂窝铁磁磁体与一个大的相称扭曲角。我们发现，在这个双层系统中的高阶拓扑结构显示出显着的依赖于层间交换耦合。的SOTMI，具有拓扑保护的磁振子角状态，出现铁磁层间耦合，而扭曲的双层表现出的情况下，反铁磁层间耦合的节点相。
2023-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetism and quantum anomalous Hall effect in one-side-saturated buckled honeycomb lattices
最近合成的硅烯以及理论上讨论的锗烯是屈曲蜂窝结构的例子。屈曲结构允许人们操纵蜂窝结构的两个底层子晶格之间的不对称性。在这里，以锗烯为原型的屈曲蜂窝晶格，我们探讨通过饱和的化学键一侧的屈曲蜂窝晶格的亚晶格对称性破坏所引起的磁性。结果表明，当一侧化学键分数饱和时，在半填充处总是存在两个窄带。此外，窄带一般支持在哈伯德$U$相互作用的存在下的平带铁磁性。感应磁化强度与饱和分数直接相关，因此可以通过饱和分数控制其大小。最重要的是，我们发现，依赖于饱和分数，基态的一侧饱和锗烯可能成为一个量子反常霍尔（QAH）绝缘体的特征在于陈数为零，为更大的磁化。较小磁化强度的非零陈氏数意味着相关的量子霍尔效应倾向于在高温下存活。我们的研究结果提供了一个潜在的方法，工程扣蜂窝结构成高温QAH绝缘体。
2014-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher-Order Topological Phase in a Honeycomb-Lattice Model with Anti-Kekulé Distortion
高阶拓扑绝缘体作为一种新的物质拓扑相，其体积的拓扑非平凡性保护了余维大于1的边界态，引起了人们的广泛兴趣。结果表明，二维晶格中跳跃振幅的交替模式为实现高阶拓扑绝缘体提供了一条很有前途的途径。在本文中，我们提出了一个蜂窝格模型与反凯库勒扭曲主机一个高阶拓扑相。这里，术语反凯库勒畸变意味着强跳跃和弱跳跃的模式与传统的凯库勒畸变相反。我们证明了存在的高阶拓扑相计算的$\mathbb{Z}_6$ Berry相，作为一个散装拓扑不变量的高阶拓扑相，并通过显示角状态的存在。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Separating electric field and thermal effects across the metal-insulator transition in vanadium oxide nanobeams
我们目前的结果从实验研究的平衡和非平衡输运性质的钒氧化物纳米梁附近的金属-绝缘体转变（MIT）。应用一个大的电场在绝缘阶段的纳米梁产生一个突变的MIT和驱动的转变中的热和非热效应的个人角色进行了研究。在远低于MIT临界温度（$T_c$）的温度（$T$）下，在几个纳米级钒氧化物器件中的传输测量表明，$T$和电场在诱导MIT中起着明显独立但关键的作用。具体而言，在$T << T_c$处，电场通过雪崩型过程主导MIT，而热效应随着$T$接近$T_c$而逐渐变得关键。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic proximity effect at the interface of two-dimensional materials and magnetic oxide insulators
本综述聚焦二维材料与磁性氧化物绝缘体界面的磁近邻效应，介绍了由磁交换和自旋轨道耦合引发的独特自旋现象，并展望了基于自旋输运的混合器件在信息存储与逻辑器件中的应用及挑战。
2023-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic exchange fields and domain wall superconductivity at an all-oxide superconductor / ferromagnet insulator interface
本研究在PCCO/PCMO全氧化物S/FI界面观测到局域磁交换场，其强度受PCMO磁畴壁调控，为高温非传统超导自旋电子器件提供了新思路。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Metal-Insulator Transition of the Buried MnO2 Monolayer in Complex Oxide Heterostructure
本研究基于理论预测在复杂氧化物异质结构中构建了二维MnO2单层，通过设计静电边界条件调控其状态，并利用多种显微与光谱技术克服表征挑战，发现了与磁性转变相关的金属-绝缘体相变，为探索维度限制下的新现象提供了新途径。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Exotic Topological Phenomena in Chiral Superconducting States on Doped Quantum Spin Hall Insulators with Honeycomb Lattices
本研究通过数值分析掺杂Kane-Mele模型，发现手性超导态中存在高陈数相（$d+id$态$|C|=4$，$p+ip$态$|C|=6$），并揭示自旋轨道耦合和Van Hove奇异点对相图的影响，为探索新型拓扑材料提供理论依据。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
