Three-dimensional Topological Insulators on the Pyrochlore Lattice
电子跳跃的网站上的三维烧绿石晶格示出形成拓扑非平凡的绝缘相时，自旋轨道（SO）耦合和晶格畸变。在16种可能的拓扑类中，9种是针对该模型中的各种参数实现的。具体地说，在半填充未畸变烧绿石晶格与SO项产生一个"原始的"强拓扑绝缘体与Z 2指数（1; 000）。在四分之一填充得到各种强和弱拓扑相提供SO耦合和单轴晶格畸变。我们的分析表明，许多非磁性绝缘热电偶应该是拓扑绝缘体。
2009-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron and Hole Injection via Charge Transfer at the Topological-Insulator $Bi_{2-x}Sb_xTe_{3-y}Se_y$/Organic-Molecule Interface
作为一种控制拓扑绝缘体（TI’s）载流子输运的方法，描述了通过使用有机分子的表面改性来灵活调节三维TI’s的表面态（SS’s）上的载流子数。本研究提出的TI的载流子调谐及其类型转换的原理是基于空穴或电子在TI/有机分子界面的电荷转移。采用2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基对苯二酚二甲烷（F_4-TCNQ）作为电子受体或四氰基对苯二酚二甲烷（TCNQ）作为电子供体制备了n-和p-Bi_（2-x）Sb_xTe_（3-y）Sey（BSTS）单晶，成功地实现了载流子从n到p的转换，并证明了这种转换的反向模式取决于分子的电子亲合势.本方法提供了一种非破坏性的和有效的方法，在TI的载流子密度的局部调谐，并在未来的应用是有用的。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Correlated Hopf insulators
Rice University（莱斯大学）
本研究探讨了霍普夫绝缘体的关联驱动不稳定性，揭示了非常规威夷半金属和拓扑绝缘态的出现，并指出这些状态之间的相互关联。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapless insulating edges of dirty interacting topological insulators
我们证明了二维块状拓扑绝缘体中的无序和相互作用的组合可以一般地驱动其螺旋边缘绝缘。我们建立这一框架内的螺旋Luttinger液体理论和精确的Emery-Luther映射。无带隙玻璃边缘态以“自旋玻璃”的方式自发地打破时间反转对称性，并且可以被视为携带半整数电荷的孤立子的局域态。这样一个性质上不同的边缘状态为迄今为止令人困惑的实验观察提供了一个简单的解释。这一阶段表现出惊人的非单调性，与边缘增长本地化弱和强的无序限制。
2018-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Van der Waals epitaxial growth of topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_x$Te$_{3-y}$Se$_y$ ultrathin nanoplate on electrically insulating fluorophlogopite mica
我们报道了高质量的Bi $_{2-x}$ Sb $_x$ Te $_{3-y}$ Se $_y$纳米片（BSTS-NPs）的电绝缘氟金云母衬底上使用无催化剂的气相固体方法的生长。在优化的气压和合适的氩气流量下，我们控制了BSTS-NP的厚度、尺寸和组成。拉曼光谱显示系统的变化表明，BSTS-NP的厚度和组成确实是精确控制。电输运表明，在BSTS-NP中的鲁棒狄拉克锥载流子输运。由于BSTS-NP提供了可调谐狄拉克锥表面态的优越的主导表面输运，而体态的导电贡献可以忽略不计，因此BSTS-NP为探索三维拓扑绝缘体的内在物理现象以及未来的技术应用提供了理想的平台。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Topological Superconductivity in Bulk Insulating Topological Insulator BiSbTe$_{1.25}$Se$_{1.75}$ in Proximity with Superconducting NbSe$_2$
在s波超导体和三维拓扑绝缘体（3D-TI）之间的界面处，超导性和自旋动量锁定的组合被预测将产生可以容纳Majorana费米子的奇异p波拓扑超导相。然而，以前研究的3D-TI样品的大体积电导率和3D大块超导体与2D拓扑表面状态之间的费米能级失配阻碍了重大进展。在这里，我们采用块状绝缘拓扑绝缘体与二维超导体NbSe $_2$通过范德华外延组装。实验测得的微分电导产生不寻常的功能，包括双间隙频谱，一个固有的不对称性，消失与小的平面内磁场和微分电导纹波的偏置显着大于超导能隙。我们解释我们的结果的基础上的邻近诱导超导的拓扑表面状态，同时也考虑拓扑平凡的超导性所产生的Rashba型表面状态的可能性。我们的工作表明，获得p-波超导体的邻近效应体绝缘TI的可能性。
2019-11-17 cond-mat.mes-hall
Growth and Characterization of Hybrid Insulating Ferromagnet-Topological Insulator Heterostructure Devices
我们报告的集成的绝缘铁磁体GdN的拓扑绝缘体Bi 2Se 3的外延膜，并提出详细的结构，磁性和输运特性的异质结构。制造多通道霍尔酒吧裸和GdN盖帽部分，使磁输运性质的直接比较。我们表明，磁覆盖层的存在下，在抑制弱反本地化的顶面的结果。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of bulk insulating property and carrier manipulation in reversible spin current regime of the ideal topological insulator TlBiSe2
三维拓扑绝缘体（TI）的表面具有自旋螺旋Dirac费米子的特征，为实现奇异现象提供了肥沃的土壤，并具有广泛的应用潜力。为了实现它们的大部分特殊性质，狄拉克点（DP）需要位于费米能附近，具有体绝缘性质，而在大多数已发现的TI中很难实现。最近发现，TlBiSe 2具有间隙内DP，其中表面狄拉克锥的上部和下部都被利用。然而，这种材料的表面输运性质的调查是有限的，由于缺乏散装绝缘特性。在这里，我们提出了第一个实现体绝缘性能通过调整组成的Tl 1-xBi 1 + xSe 2-d没有引入客体原子，可以带来新的性能变成现实。这一结果有望揭示表面上新的奇异拓扑现象。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall
Topological Magnon Insulator in Insulating Ferromagnet
在具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁绝缘体中，我们从理论上预测并数值验证了拓扑磁振子绝缘体，其中无电荷磁振子被拓扑保护沿边缘传输，而它在体中是绝缘的。在体带隙内，边缘态在波矢量空间中形成一个连接的环，作为$4π$ -或$8π$ -周期莫比乌斯带。因此，沿着相应边缘行进的手征能流在拓扑上被保护免受缺陷或紊乱。利用非平衡格林函数方法，我们证明了在非平衡稳态下，磁振子携带的能量流只局限于带隙的边缘，并且倾向于沿着带隙的一个边缘向一个方向运动.我们关于拓扑磁振子绝缘体的预言可以在很宽的能量范围内在绝缘铁磁体的薄膜中观察到，如Lu $_2$ V $_2$ O $_7$。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak localization effect in topological insulator micro flakes grown on insulating ferrimagnet BaFe12O19
在拓扑绝缘体中预期的许多奇异物理需要通过打破时间反演对称性来为它们的拓扑表面态打开一个能隙。通过掺杂磁性杂质已经实现了间隙开放，然而这不可避免地产生额外的载流子和破坏电子输运的无序。相比之下，接近铁磁/亚铁磁绝缘体可以提高器件质量，从而保证更好的方式来打开间隙，同时最小化副作用。在这里，我们生长薄的单晶Sb1.9Bi0.1Te3微片上绝缘铁氧体BaFe 12 O 19通过使用范德华外延技术。在低于50 K的弱垂直磁场中，微片表现出负的磁电阻效应，这种效应可以通过升高温度来淬灭。该特征暗示了弱局域效应是其起源，这在本征拓扑绝缘体中是不存在的，除非表面态能隙被打开。表面态能隙估计为10 meV，通过使用的间隙诱导的弱局域化效应的理论。这些结果表明，磁邻近效应可以打开的间隙的拓扑表面附着到BaM绝缘亚铁磁体。这种异质结构可能为实现新的物理效应以及自旋电子学器件的潜在应用铺平道路。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall
Emerging Weak Localization Effects on Topological Insulator-Insulating Ferromagnet (Bi_2Se_3-EuS) Interface
在绝缘铁磁EuS上直接沉积拓扑绝缘体Bi_2Se_3薄膜。在居里温度（T_C）以下的零场附近观察到异常的负磁电阻，类似于弱的局域效应，而在T_C以上则恢复到正常的正磁电阻。当上下表面耦合时，只有厚度小于4 nm的Bi_2Se_3层才能观察到这种负磁电阻效应。这些结果为拓扑绝缘体和绝缘铁磁体之间存在邻近效应提供了证据，为实现三维拓扑绝缘体的半整数量子化反常霍尔效应奠定了基础.
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Oscillatory surface dichroism of an insulating topological insulator Bi2Te2Se
利用圆二色角分辨光电子能谱（CD-ARPES）研究了高体绝缘拓扑绝缘体Bi_2 Te_2Se表面上极化光子与拓扑表面态之间的角动量转移效应.光电子二向色性被发现是强烈调制的螺旋光子的频率，包括一个戏剧性的符号翻转。我们的研究结果表明，观察到的二向色性及其符号翻转的后果之间的强耦合的光子场和表面上的狄拉克模式的自旋轨道性质。我们的研究揭示了拓扑表面态的固有二向色性行为，并指出了体绝缘拓扑绝缘体在器件应用中的潜在效用。
2013-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex excitations in the Insulating State of an Oxide Interface
在二维（2D）超导体中，可以通过施加磁场$H$或增加无序来诱导绝缘状态。超导体到绝缘体的转变（SIT）有多种解释：库珀对断裂后的费米物理、嵌入金属或绝缘基体中的超导岛之间的相位相干性丧失以及库珀对的局域化伴随涡旋型激发的凝聚。表征绝缘状态及其起源的困难源于缺乏单个样品中超导到绝缘相图的连续映射。本文利用在两个绝缘体（111）SrTiO $_3$和LaAlO $_3$之间的界面处形成的二维电子液体来研究超导体到绝缘体的转变。该结晶界面令人惊讶地表现出以前仅在无定形体系中观察到的非常强的特征。通过使用静电门控和磁场，将样品从金属区域（其中超导电性完全显现）调谐到绝缘状态。通过检查的方块电阻的字段依赖性和在不同的方向，我们确定了一个新的磁场规模，H $_{pairing}$，超导波动静音的响应比较。我们的研究结果表明，涡波动激发和库珀对本地化负责所观察到的SIT，这些激发令人惊讶地坚持深入到绝缘状态。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoupling superconductivity and correlated insulators in twisted bilayer graphene
当双层石墨烯旋转故障的角度$θ\approx 1.1^\circ$，理论预测形成一个平坦的电子带和相关的绝缘，超导和铁磁状态都已观察到部分带填充。超导性与相关绝缘体的接近性表明了这些状态之间的密切关系，这让人想起了通过掺杂莫特绝缘体而产生超导性的铜氧化物。在这里，我们表明，超导性可以出现没有相关的绝缘状态。虽然超导电性和相关绝缘行为在平带条件附近最强，但超导电性在较大的角度失谐下仍然存在。我们的观察结果与“竞争阶段”的图片是一致的，其中绝缘体和超导性来自不同的机制。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry in the insulator - quantum Hall - insulator transitions observed in a Ge/SiGe quantum well
研究了磁场驱动下Ge/SiGe量子阱中二维空穴气的绝缘体-量子霍尔-绝缘体跃迁。我们观察到低和高磁场绝缘体和$ν=1$量子霍尔态之间的直接跃迁。随着磁场的增加，从绝缘到量子霍尔和量子霍尔到绝缘的转变在它们的输运性质方面非常相似。我们解决了周围的过渡温度依赖性，并表明，高场过渡的特征能量尺度较大。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall
Superconductor versus insulator in twisted bilayer graphene
我们提出了一个简单的模型，我们相信抓住了超导和绝缘状态之间的竞争在扭曲的双层石墨烯的关键方面。在这个模型中，超导相是主要的，并出现在通用的填充物，但在相称的填充物被绝缘体中断。重要的是，绝缘体的形成是因为电子-电子相互作用，但该模型对于超导配对机制是不可知的，它不需要起源于电子-电子相互作用。该模型由交叉的一维量子线的集合组成，其交叉点形成超晶格。在每个超晶格点，我们放置了一个局部超导熔池，它可以与量子线交换库珀对。我们分析这个模型假设弱线熔池和线线耦合。我们表明，对于一系列的排斥线内相互作用，该系统是超导的“通用”不相称的填充物，超导性被“中断”的绝缘相在相称的填充物。我们进一步表明，在相称的填充物的带隙绝缘状态让位于应用外部塞曼场的无隙状态。这些特征与魔角扭曲双层石墨烯中的实验观察一致，尽管有不同的微观细节。我们进一步研究了这个模型的全相图，发现它包含几个不同的相关绝缘态，我们在这里描述。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Opposite current-induced spin polarizations in bulk-metallic Bi2Se3 and bulk-insulating Bi2Te2Se topological insulator thin flakes
三维拓扑绝缘体（TI）最基本、最奇特的性质之一是其拓扑表面态（TSS）的自旋动量锁定（SML），在未来的自旋电子学中具有潜在的应用前景。然而，其他可能的传导通道，例如具有强Rashba型自旋-轨道相互作用（SOI）和可能具有自旋霍尔效应（SHE）的体导电状态的普通二维电子气（2DEG），可以共存于3D TI中，使得难以确定电流诱导自旋极化（CISP）的起源。在这项工作中，我们直接比较了体绝缘的Bi 2 Te 2Se（BTS 221）和体金属的Bi 2Se 3薄片之间的CISP使用自旋电位法。在体绝缘BTS 221中，观察到的CISP具有与TSS的SML的预期螺旋度一致的符号，但是与其计算的体自旋霍尔电导率（SHC）相反的符号。然而，与BTS 221相比，在块体金属Bi 2Se 3中观察到相反的CISP，这与其带弯曲诱导的2DEG的Rashba-Edelstein效应和体自旋霍尔效应（SHE）的预期一致。我们的研究结果提供了一个电气的方式来区分TSS从其他可能的导电通道在3D TI的自旋输运测量，并开放的方式在电荷-自旋转换器件的潜在应用。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Hyperactivated resistance in TiN films on the insulating side of the disorder-driven superconductor-insulator transition
我们调查的绝缘相，形成在氮化钛薄膜中的无序驱动的超导体-绝缘体转变的附近。在零磁场中，电阻随温度的变化呈现出一系列不同的区域，温度从对数态过渡到激活态，其间存在变程跳跃压缩。在低于2 T的垂直磁场中，热激活制度保持在中间温度，而在超低温下，电阻增加速度比热激活型。这表明导电性的机制发生了变化。我们发现，在较高的磁场下，热激活行为消失，磁阻等温线向接近量子电阻h/e ^2的值饱和。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Metal-Insulator transition in one-dimensional Hubbard superlattices
我们研究了一维Hubbard超晶格（SL）中的金属-绝缘体转变，用一种重复的排斥模式（即，正的原位偶联）和自由位点。的本地时刻和电荷间隙的演变（从Lanczos对角化链计算到18个站点），连同一个强耦合分析，表明该系统是绝缘的电子密度增加的自由层的大小，相对于排斥的。在绝缘状态下，被自由层隔开的费米子之间的相互作用机制类似于超交换，电荷带隙表现出普遍的特征。
1998-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The insulator/Chern-insulator transition in the Haldane model
我们研究了Haldom模型的几个物理性质的行为，系统经历了从正常绝缘体到陈绝缘体相的转变。我们发现，密度矩阵在两个绝缘阶段的指数衰减，而具有幂律衰减，更具有金属系统的特点，正是在相边界。的最大本地化的Wannier函数的总传播被发现发散在陈绝缘体阶段。然而，其规范不变的部分，有关的本地化长度的雷斯塔和Sorella，是有限的，在两个绝缘阶段和发散的相边界接近。我们还澄清了通常的算法，用于构建Wannier函数分解为一个交叉到陈绝缘体区域的相图。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution in disordered quantum wires: Crossover between the metallic and insulating regimes
我们计算的准一维系统中的金属绝缘体的交叉制度的电导P（g）的分布，最近的分析方法的基础上有效的所有强度的障碍。我们显示的演化P（g）的无序参数的函数从绝缘体到金属。我们的结果与数值研究报告中关于这个问题，并与分析结果的平均值和方差的g。
2002-12-04 cond-mat.mes-hall
The anomalous Hall Effect in a Magnetically Extended Topological Insulator Heterostructure
构造拓扑绝缘体（TI）与未掺杂磁性绝缘体（MI）的异质结构是打破TI表面态的时间可逆对称性的一种干净而通用的方法。尽管人们做了大量的努力，但界面磁邻近效应（MPE）的强度仍然太弱，无法实现量子反常霍尔效应等许多拓扑量子现象。最近，提出了一种基于MI的原子层嵌入的新方法，称为磁延伸，以实现强MPE [2D Mater. 4，025082（2017）]。受此启发，本文研究了在拓扑绝缘体（Bi，Sb）2 Te 3上分子束外延生长MnSe薄膜的磁外延系统。直接证据表明，MnSe原子层嵌入到（Bi，Sb）_2Te_3的几个五重层中，在界面处形成双磁七重层（SL）或孤立的单磁七重层（SL），其中一个SL表示由B-A-B-Mn-B-A-B（A= Bi_（1-x）Sbx，B= Te_（1-y）Sey）组成的范德华结构单元。这两种类型的接口（即TI/mono-SL和TI/bi-SL）具有不同的MPE，表现为明显不同的传输行为。具体地说，在TI层的反常霍尔效应中，单SL在小磁场下引起自旋翻转转变，且变化剧烈;而双SL在大磁场下引起自旋翻转转变，且变化缓慢.我们的工作展示了一个有用的平台，实现磁扩展方法的全部潜力，追求新的拓扑物理和相关的设备应用。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
Role of magnons and the size effect in heat transport through an insulating ferromagnet/insulator interface
虽然最近的自旋塞贝克效应的实验已经揭示了决定性的作用的磁振子的贡献的热流$Q$在混合系统中含有薄铁磁层，现有的声学失配理论不占其磁性。在这里，我们从理论上分析了通过夹在两个绝缘体（I）之间的绝缘铁磁体（F）的热传递。根据F厚度$d$和磁振子产生的声子平均自由程$l_{ls}$之间的关系，我们揭示了两个定性不同的制度，通过F/I界面的非线性热输运。也就是说，在厚F层中，实现了用$Q \propto T_s^4$进行常规“焦耳”加热的方式，其中F/I界面的详细结构是不重要的。这里$T_s$是磁振子温度。相比之下，在具有$d\ll l_{ls}$的薄F层中，大部分由磁振子发射的声子可以离开F而不被其内部吸收，从而产生具有$Q \propto T_s^m$和$m\gtrsim7$的\emph{magnon overheating}区域。两个制度的检查和测定$T_s$从实验的条件进行了讨论。所报道的结果对于自旋Seebeck效应的理论分析和基于磁振子的自旋热电子器件的发展具有重要意义。
2018-08-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Robust Topological Surface States up to 50 K in Thick Bulk-insulating Topological Insulator
随着个人电子设备越来越多地依赖云计算进行能源密集型计算，与信息革命相关联的功耗正迅速成为重要的环境问题。已经提出了几种方法来构造具有低能耗的电子设备。其中，拓扑绝缘体（TI）的低耗散表面态被广泛应用。为了开发基于TI的器件，一个关键因素是狄拉克表面态主导输运行为的最高温度。在这里，我们采用Shubnikov-de Haas振荡（SdH）作为一种手段，研究了高品质的钒掺杂Bi 1.08Sn 0.02Sb 0.9Te 2S单晶系统的表面态生存温度。SdH的温度和角度依赖性表明：1）不同钒（V）掺杂水平的晶体在3-300 K范围内是绝缘的; 2）SdH振荡表现出二维行为，表明振荡来自纯表面态; 3）在50 K下，V0.04单晶（Vx：Bi 1.08-xSn 0.02 Sb 0.9 Te 2S，其中x = 0.04）仍显示出明显的SdH振荡信号，表明表面主导输运行为在50 K以上仍能存在.在我们的V掺杂单晶系统中的强大的表面态提供了一个理想的平台，以研究狄拉克费米子及其与其他材料的相互作用高于50 K。
2019-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local theory of the insulating state
绝缘体不同于金属，因为电子在其基态的组织不同。近年来，这一特征已被探索的几何性质：量子度量张量，它解决了系统作为一个整体，因此仅限于宏观均匀的样品。在这里，我们表明，一个类似的方法导致一个本地化标记，它可以检测到金属与绝缘字符的一个给定的样品区域使用作为唯一的成分的基态电子分布，即使在安德森的情况下（其中的频谱是无间隙的）。当应用到一个非零的陈不变量的绝缘体，我们的标记是能够区分的绝缘性质的散装从导电性质的边界。几个测试用例的模拟（包括模型哈密顿和第一原理）验证了我们的理论。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall
Fabrication of high-quality topological insulator nanodevices from bulk-insulating air-sensitive Sb-Bi$_2$Se$_3$
High Magnetic Field Laboratory of Anhui Province, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（安徽省高磁场实验室，合肥物质科学研究院，中国科学院）
研究通过室温制备工艺保持Sb-Bi$_2$Se$_3$的低载流子密度，实现高质量拓扑绝缘体纳米器件，观测到量子干涉振荡和弱反局域化特征。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall
Theory of the Magnetic-Field-Induced Insulator in Neutral Graphene
最近的实验表明，中性石墨烯片在外部磁场存在下具有绝缘基态。我们报告了一个$π$带紧束缚模型的Hartree-Fock计算研究不同的候选绝缘基态之间的竞争。我们的结论是，对于衬底上的石墨烯片的基态是最有可能的场诱导自旋密度波，和电荷密度波状态是可能的悬浮样品。这两种密度波态都不支持无隙边缘激发。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Boundary criticality at the Anderson transition between a metal and a quantum spin Hall insulator in two dimensions
当时间反演对称性被保持但自旋旋转对称性被破坏时，在被限制在二维的非相互作用的电子气体中的静态无序可以驱动金属态和绝缘态之间的连续量子（安德森）跃迁。表征发散局域长度的临界指数$ν$和表征金属-绝缘体转变处的临界波函数的振幅的体多重分形标度指数不依赖于绝缘状态的拓扑性质，即，无论它是拓扑平凡的（普通绝缘体）还是非平凡的（支持量子自旋霍尔效应的$Z_2$绝缘体）。这是不正确的边界多重分形标度指数，我们显示（数值）取决于绝缘状态是否是拓扑平凡或不。
2008-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological insulating phases from two-dimensional nodal loop semimetals
从二维节环半金属的极小模型出发，研究了手征质量间隙项的影响。由此产生的狄拉克环反常霍尔绝缘体的陈数是环上的质量间隙项的相绕组数。我们提供了简单的晶格模型，分析了拓扑相位和推广以前的指数表征拓扑转变。狄拉克环反常霍尔和量子自旋霍尔绝缘体的磁场的矢量势的响应也研究了在弱场和强场制度，以及在带状几何的边缘状态。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall
Localization and Metal-Insulator Transition in Multi-Layer Quantum Hall Structures
研究了整数量子霍尔体系中弱耦合多层电子系统的相结构和霍尔电导量子化。我们推导了一个有效场论，并进行了双圈重整化群计算。结果表明：（i）有限的层间隧穿（无论多么小）引起连续的金属和绝缘相和金属-绝缘体转变的酉普适类。(ii)霍尔电导率在3D制度中的金属相中没有重整化。(iii)霍尔电导在绝缘相被量子化。在体量子霍尔相中，有效场论描述了表面上的输运。
1997-11-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Fraunhofer patterns in gated Josephson junctions based on the bulk-insulating topological insulator BiSbTeSe2
基于三维拓扑绝缘体（TI）的约瑟夫森结中，可以形成一维Majorana模。虽然最近报道了在体绝缘TI样品上制作的约瑟夫森结中观察到的超导电流，但在这种基于TI的约瑟夫森结中观察到的夫琅和费图案（有时会出现异常特征）仍然没有得到很好的理解。在这里，我们报告了我们的研究，高度栅极可调TI基约瑟夫森结制成的最大的体绝缘TI材料之一，BiSbTeSe 2，和Al。费米能级可以通过跨狄拉克点的门控调谐，和高的透明性的Al/BiSbTeSe 2接口是由一个高的特征电压和多个Andreev反射与峰值指数达到12。在整个栅极电压范围内观察到具有缺失波瓣的异常夫琅和费图案。我们发现，通过采用先进的拟合过程中使用的最大熵方法在Monte Carlo算法，反常的夫琅和费图案被解释为在TI表面上的结中的超电流分布的不均匀的结果。除了建立一个非常有前途的制造技术，这项工作澄清了一个重要的开放问题，关于TI为基础的约瑟夫森结。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonvolatile Solid-State Charged-Polymer Gating of Topological Insulators into the Topological Insulating Regime
我们证明了利用一种新的方法，即通过驻极体聚合物的电晕充电的非挥发性静电门控，以减少载流子浓度的薄膜的拓扑绝缘体（TI）Bi 2Se 3的能力。即使没有栅电极的连续连接或TI的化学改性，也可以向聚合物-TI双层施加足够的电场以导致显著的电子密度耗尽。结果表明，用这种方法可以使Bi_2Se_3的费米能级向狄拉克点移动.使用太赫兹光谱，我们发现，表面化学势降低到体带隙（约50 meV以上的狄拉克点和170 meV以下的导带最小值），它是稳定在本征制度，同时提高电子迁移率。这代表了第一次使用带电聚合物栅极来调制TI电荷密度。表面态电子的迁移率在5 K时提高到约1600 cm^2/Vs。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Top-down fabrication of bulk-insulating topological insulator nanowires for quantum devices
本文提出从高质量 (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ 薄膜自上而下制备体相绝缘拓扑绝缘体纳米线的工艺，实现化学势栅极调控至 CNP，并验证子带振荡与超导邻近效应。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-transfer torque induced spin waves in antiferromagnetic insulators
我们探讨了在绝缘反铁磁薄膜表面注入自旋电流激发自旋波的可能性。我们分析了磁补偿和非补偿接口。我们发现，在绝缘反铁磁材料中，自旋电流引起的自旋转移矩可以激发自旋波，并且所激发的自旋波的手征性由注入自旋电流的极化决定.此外，磁表面各向异性的存在可以大大增加这些激发的可及性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Transition of Graphene from Quantum Hall Metal to Quantum Hall Insulator at $ν=0$
研究了在强磁场量子霍尔（QH）实验中填充因子为$ν=0$的石墨烯绝缘相的问题。结果表明，磁场驱动的Peierls型晶格畸变（由于朗道能级简并）和随机键涨落相互竞争，导致在$ν=0$下从相对低场的QH-金属态到足够高场的QH-绝缘体态的跃迁.分离QH-金属和QH-绝缘体的临界场取决于键涨落。该图很好地解释了为什么对于更清洁的样品，观察绝缘相所需的场更低。
2010-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ferrimagnetic Slater Insulator Phase of the Sn/Ge(111) Surface
我们对Sn/Ge（111）表面进行了半局域和混合密度泛函理论（DFT）研究，以确定在低于${\sim}$ 30 K时观察到的绝缘${\sqrt{3}}{\times}{\sqrt{3}}$相的起源。与半局域DFT计算预测金属3-${\times}$ 3基态的结果相比，考虑范德华相互作用的混合DFT计算表明，具有${\sqrt{3}}{\times}{\sqrt{3}}$结构对称性的绝缘亚铁磁结构在能量上优于金属3-${\times}$ 3结构.结果表明，自相互作用误差的校正与混合交换相关泛函引起的亚铁磁序引起的带隙开放。结果表明，所观察到的绝缘相是归因于斯莱特机制通过巡回磁序，而不是迄今为止接受的莫特-哈伯德机制通过电子关联。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity from a melted insulator
本文揭示约瑟夫森阵列中温度会显著移动量子临界区域，使零温绝缘体熔融后在高温下出现超导电性，从而定量解释名义绝缘区域中的超导起始和反常金属电阻饱和，并表明热涨落可稳定高阻抗量子电路的相干性。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tuning topology in thin films of topological insulators by strain gradients
我们从理论上证明了非均匀应变与薄膜几何结构中三维拓扑绝缘体（3DTI）的狄拉克费米子的耦合导致拓扑不同的绝缘相之间发生相变。通过对Bi2Se3材料类中强3DTI的最小k点p模型，我们发现在化学计量比材料的薄膜中，应变梯度诱导的结构反转不对称性驱动了从量子自旋霍尔相到拓扑平凡绝缘相的相变.有趣的是，在合金与强烈减少体带隙应变梯度具有相反的效果，并促进从一个父正常带绝缘体的拓扑非平凡相。这些拓扑不同的相位之间的应变梯度辅助切换，预计将产生在磁性拓扑绝缘体薄膜的挠曲磁耦合。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized Anomalous Hall Insulator in a Nanopatterned Two-Dimensional Electron Gas
我们提出了一种量子反常霍尔绝缘体（QAHI）可以实现在纳米图案化的二维电子气（2DEG）与小的面内磁场和高的载流子密度。Berry曲率源于面内磁场和Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合，结合纳米蜂窝晶格势调制，导致拓扑非平凡的绝缘状态在2DEG没有朗道能级。在体绝缘间隙中，异常霍尔电导率被量子化为$-e^{2}/h$，对应于有限的陈数-1。在有限大小的二维电子气的每一个边上都存在一个无带隙的手征边态。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Functionalized graphene as a model system for the two-dimensional metal-insulator transition
二维（2D）系统中的金属行为的报告，例如高迁移率金属氧化物场效应晶体管、绝缘氧化物界面、石墨烯和MoS 2，已经挑战了Abrahams等人的众所周知的预测，即所有2D系统必须是绝缘的。如此广泛的2D系统的金属态的存在揭示了我们对2D输运的理解存在很大的差距，随着2D系统研究的扩展，2D输运变得更加重要。理解2D金属态的关键是金属-绝缘体转变（MIT）。在这份报告中，我们证明了在功能化的石墨烯，一个模型的2D系统中的无序诱导MIT的存在。磁输运测量表明，弱本地化压倒性地驱动过渡，在矛盾的理论假设，增强电子-电子相互作用占主导地位。这些结果提供了第一个详细的图片的性质从金属到绝缘状态的二维系统的过渡。
2015-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
