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
Chern band insulators in magnetic field
讨论了磁场对二维陈氏带绝缘体的影响。结果表明，不同于平凡的绝缘体，一个异常的霍尔绝缘体与陈数$C$成为金属时，磁场施加在恒定的粒子密度，任何$C>0$。对于具有自旋Chern分辨数$C_\uparrow= - C_\downarrow=C$的时间反演不变拓扑绝缘体，磁场诱导自旋极化的自旋霍尔绝缘体。我们还考虑了超晶格势的影响，并将以前的填充Hofstadter带的霍尔电导量子化的结果扩展到这个问题。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
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
Exciton-Polariton Topological Insulator with an Array of Magnetic Dots
最近有几个关于激子-极化激元拓扑绝缘体的提议，大多数都需要由庞大的超导线圈感应的强外部磁场。我们提出了一种替代设计的极化激元拓扑绝缘体，其中激子是在附近的铁磁材料与预定义的磁矩位于腔的支柱之间的附加层。我们的设计通过改变铁磁材料的磁矩或不同自旋投影之间的自旋-轨道耦合来支持陈数$\pm 2$和$\pm 1$之间的各种拓扑相位和跃迁，从而使紧凑的极化激元器件能够利用可切换的拓扑边缘模式。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall
Quasicrystalline Chern Insulators
陈氏绝缘体或量子反常霍尔态是一种具有整数霍尔电导率但没有朗道能级的拓扑态。它已经在各种具有周期结构的二维晶格上得到了很好的建立。在这里，我们报告类似的陈绝缘体也可以实现准晶体与$5$折叠旋转对称。提供交错磁通通过格片，我们提出了两种类型的准晶陈氏绝缘体。它们的拓扑特征可以通过边态的鲁棒性、非零的实空间Chern数和量子化电导来很好地识别。我们进一步发现，在某些特定能量下，量子化陈数的整数电导率是不成立的。因此，我们的研究为在非周期体系中寻找拓扑材料提供了一个新的契机。
2019-11-24 cond-mat.mes-hall
Self-consistent screening enhances stability of the nonequilibrium excitonic insulator phase
非平衡激子绝缘体（NEQ-EI）是物质的一种激发态，其特征在于有限密度的相干激子和依赖于时间的宏观极化。随着密度的增加，这种激子超流体的稳定性受到较松散激子的屏蔽效率增加的危害。在这项工作中，我们提出了一个Hartree加屏蔽交换HSEX计划，以预测临界密度的过渡到自由电子空穴等离子体发生。的介电函数计算自洽使用NEQ-EI偏振，并发现消失在长波长的限制。这种性质使得激子超流体在相对高的密度下是稳定的。对MoS $_{2}$单分子膜的数值计算结果表明，NEQ-EI相的存活密度的顺序为$10^{12}\mathrm{cm}^{-2}$。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall
Entanglement Chern number for three-dimensional topological insulators: Characterization by Weyl points of entanglement Hamiltonians
我们提出用纠缠哈密顿量的陈数来刻画三维拓扑绝缘体。这里我们采用系统的广义自旋配分，它提取了多体基态上下自旋之间的量子纠缠。在三维空间中，拓扑绝缘体的相位可以用截面纠缠陈氏数来描述，这是布里渊区中周期平面的纠缠陈氏数。节纠缠陈数作为定义在时间反演不变平面上的$Z_2$不变量的插值。我们发现，截面纠缠Chern数的变化保护了纠缠哈密顿量的Weyl点，而Weyl点个数的奇偶性区分了强拓扑绝缘体相和弱拓扑绝缘体相.
2017-10-24 cond-mat.mes-hall
Excitonic insulators and superfluidity in 2D bilayers without external fields
本文通过从头计算结合平均场BCS理论，在二维Janus范德华双层中发现了16种无需外场即可实现内禀激子绝缘态并具有超流性质的材料，揭示了层间杂化、自旋轨道耦合与介电屏蔽之间的竞争机制。
2023-08-09 cond-mat.mes-hall
Dipolar Excitons, Spontaneous Phase Coherence, and Superfluid-Insulator Transition in Bi-layer Quantum Hall Systems at $ν=1$
填充因子为$ν=1$的双层量子霍尔系统的自发层间相位相干（111）态可以看作是层间粒子-空穴对或激子的凝聚态。在本文中，我们表明，当层偏置在这样一种方式，这些激子是非常稀，他们可以被视为点状玻色子。我们计算了激子色散关系，并表明激子-激子相互作用是由它们所携带的偶极矩决定的。除了相位相干态，我们还发现了Wigner晶体/玻璃相的存在/不存在的无序，这是一个绝缘状态的激子。相边界的位置进行了估计，并讨论了这两个阶段之间的超流绝缘体型转变的性质。我们还讨论了这些“偶极”激子与在半满朗道能级下研究的“偶极”复合费米子之间的关系。
2001-04-04 cond-mat.mes-hall
Exciton Alchemy: Chern Excitons from Trivial Bands
Imperial College London（帝国理工学院）
该研究构造了导带价带拓扑平庸的二维激子模型，证明仅相互作用可产生非平庸陈（Chern）激子，为设计此类拓扑激子建立了通用框架。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated interlayer exciton insulator in double layers of monolayer WSe2 and moiré WS2/WSe2
范德瓦尔斯异质结构中的莫尔超晶格已经成为工程新量子现象的有力工具。在这里，我们报告的观察相关的层间激子绝缘体的双层异质结构组成的WSe 2单层和WS 2/WSe 2莫尔双层分离的六方氮化硼（hBN）。摩尔纹WS 2/WSe 2双层的特征在于在空穴密度p/p0 = 1时的莫特绝缘体状态，其中p0对应于每个摩尔纹晶格位点一个空穴。当在WS 2/WSe 2莫尔双层中的莫特绝缘体中添加电子并将相同数量的空穴注入WSe 2单层中时，新的层间激子绝缘体出现，其中WSe 2单层中的空穴和掺杂的莫特绝缘体中的电子通过层间库仑相互作用结合在一起。激子绝缘体在WSe 2单层中的临界空穴密度为~ 0.5p0时是稳定的，超过该临界空穴密度，系统变成金属性的。我们的研究强调了在双层莫尔系统中实现新的量子相位的机会，由于莫尔平带和强层间电子相互作用之间的相互作用。
2021-08-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous Chern-Simons orbital magnetoelectric coupling of three-dimensional Chern insulators: gauge-discontinuity formalism and adiabatic pumping
针对三维陈绝缘体因拓扑障碍导致陈-西蒙斯轨道磁电耦合定义不明确的问题，本工作采用规范不连续形式主义推导了量子化层分辨响应，证明相邻层耦合差异以$-C e^2/h$量子化，且反常耦合可经绝热泵浦传输，为理解其磁电响应及设计层状拓扑现象提供理论框架。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of Berry phases in the bulk exciton spectrum of a topological insulator
我们研究激子形成的大量的拓扑绝缘体的系统是通过拓扑和平凡的绝缘相之间的参数调谐，认为非平凡的拓扑结构的指纹在这些激子的光谱。众所周知，与之密切相关的氢原子问题由于隐藏的对称性而具有简并性，并且我们发现的激子光谱的变化可以理解为由于Berry相位而破坏这种潜在对称性的结果。此外，这一阶段被发现影响的拓扑参数政权的频谱更强烈地比在平凡政权。我们首先构建了一个半经典的系统模型，以发展定性的直观的效果在发挥作用，然后移动到一个更强大的数值模拟的全量子系统，与Bernevig-Hughes-Zhang模型的二维拓扑绝缘体。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Can freestanding Xene monolayers behave as excitonic insulators?
我们预测的相变在独立的单层氙从半导体相激子绝缘（EI）相可以通过减少外部电场低于一些临界值，这是独特的每种材料。由于在非零电场下的自旋-轨道耦合导致的导带和价带的分裂导致在较大或较小的带隙中形成$A$和$B$激子，具有相应较大或较小的结合能。我们的计算表明，在特定的电场范围内，$A$激子的半导体相与$B$激子的EI相共存。介电环境排除了EI相在支撑或封装的单层Xenes中的存在。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Realization of the Haldane Chern insulator in a moiré lattice
陈氏绝缘体表现出量子化的霍尔效应，而没有朗道能级。在1988年的一篇具有里程碑意义的论文中，Halfman证明了陈氏绝缘体可以通过蜂窝晶格中复杂的次近邻跳跃来实现。尽管它对拓扑物理学领域产生了深远的影响，并且最近在冷原子实验中得到了应用，但在固态材料中，Halfton模型仍然难以捉摸。在这里，我们报告的实验实现的一个Halenchern绝缘体在AB堆叠MoTe 2/WSe 2莫尔双层，形成一个蜂窝状莫尔晶格与两个子晶格居住在不同的层。我们证明了每个晶胞中填充两个电荷粒子的莫尔双层膜是一个具有可调电荷带隙的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体。在小的面外磁场作用下，磁输运研究表明，该材料为陈氏绝缘体，其陈氏数c=1。结果定性捕获的广义Kane-Mele紧束缚哈密顿量。塞曼场将QSH绝缘体分成两个相对谷的半部分-一个具有正的莫尔带隙，另一个具有负的莫尔带隙。我们的研究突出了半导体莫尔材料在工程拓扑晶格哈密顿中的独特潜力。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall
Emergence of excitonic superfluid at topological-insulator surfaces
激子是自旋整数粒子，预测其在足够低的温度下凝聚成相干量子态，并且激子凝聚可以在比原子凝聚高得多的温度下实现，因为强库仑束缚和小质量。在双量子阱1 -4、微腔5、石墨烯6和过渡金属二硫属化物7中已经报道了激子凝聚的特征。尽管如此，激子凝聚物的传输尚未被理解，并且不清楚激子凝聚物是超流体8，9还是绝缘电子晶体10，11。具有无质量粒子和独特自旋织构的拓扑绝缘体（TI）12已被理论预测13为实现激子凝聚的有希望的平台。在这里，我们报告的激子超流相的表面上的三维（3D）TI的实验证据。我们明确地证实，电子和空穴配对成电荷中性束缚态的电场独立的光电流分布。我们观察到这些激子的毫米长的传输距离高达40 K，这强烈表明无耗散传播。利用简单的器件结构和较高温度下的宽带光激发，可以获得稳定的宏观量子态，有望在量子计算和自旋电子学中找到新的应用。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall
Absence of Edge States in The Valley Chern Insulator in Moiré Graphene
我们研究了单层和双层石墨烯扭曲片的边缘谱，在这种情况下，连续模型预测了一个谷陈绝缘体-一种绝缘状态，其中每个谷的被占据的莫尔迷你带具有净陈数，但两个谷一起没有净陈数，如时间反演对称所要求的。在一个简单的图片中，这样的状态可能被期望具有手性谷极化反向传播边缘状态。我们提出的结果从严格对角化的紧束缚模型的相称结构的带状几何。我们发现，无论是单层和双层莫尔条纹强大的边缘模式一般都不存在。我们把这种缺乏边缘模式的事实，即边缘诱导谷混合。此外，即使在大体积中，陈谷绝缘体和普通绝缘体之间的明显区别也需要精确的$C_3$对称性。
2022-08-18 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
Bulk-Boundary Correspondence in a Non-Hermitian Chern Insulator
将一维拓扑绝缘体的非厄米体-边界对应的方案应用于非厄米陈氏绝缘体，以研究其对二维系统的适用性。这种情况下采用修改的周期性边界条件下的体几何形状和开放边界条件下的边界几何形状。体几何用于定义拓扑数，而边界几何用于观察拓扑边界状态的存在或不存在。它表明，散装边界对应持有在一个二维陈绝缘体与增益/损失型非厄米性;一个非平凡的陈数在散装几何计算是在一对一的对应关系与存在的拓扑边界状态的边界几何。这种方法使我们能够确定边界几何中的相图。
2021-03-01 cond-mat.mes-hall
A monolayer transition metal dichalcogenide as a topological excitonic insulator
T'相的单层过渡金属二硫属化物有望在室温下实现量子自旋霍尔（QSH）效应，因为它们在体相中的反转带之间表现出显著的自旋轨道间隙。在这里，我们表明，通过这个间隙激发的电子-空穴对的结合能大于间隙本身在二硫化钼，一个典范的材料，我们从第一原理多体微扰理论（MBPT）调查。这个矛盾的结果暗示了T'相对激子自发产生的不稳定性，而且我们发现它确实产生了一个重构的“激子绝缘体”基态。重要的是，我们表明，在这个系统中的拓扑和激子的顺序合作，通过打破晶体反转对称性，提高了体间隙，相反，双层的情况下，两个订单之间的挫折解除打破时间反转对称性。激子拓扑绝缘体明显地偏离裸拓扑相，因为它提升了带自旋简并，这导致圆二色性。一个适度的双轴应变施加到系统导致两个额外的激子相，不同的拓扑特征，但都是铁电的电子-电子相互作用的影响。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall
Observation of Chern insulator in crystalline ABCA-tetralayer graphene with spin-orbit coupling
本文报道在电荷中性ABCA堆叠四层石墨烯中，通过WSe2邻近自旋轨道耦合实现陈数为4的铁磁陈绝缘体，并展示其磁序可由磁场、掺杂和位移场三种方式调控。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall
Theory of topological exciton insulators and condensates in flat Chern bands
本文理论研究了平带陈绝缘体中光泵浦激子的拓扑涡旋结构与超流性，揭示其涡旋量由能带陈数差决定，并提出通过圆偏振光辐射、非线性反常霍尔效应及电压降量子化等实验探测方案。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction enhanced inter-site hoppings for holons and interlayer exciton insulators in moiré correlated insulators
该研究针对过渡金属二硫化物莫尔范德华结构中的关联绝缘体，理论分析了holon与层间激子绝缘体的最近邻格点跃迁，发现库仑相互作用可显著增强其跃迁强度，并得到了层间激子绝缘体的有效玻尔半径与基态-第一激发态能裂。
2025-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton and light induced ferromagnetism from doping a moiré Mott insulator
本研究将激子掺杂入TMD层三角形莫尔超晶格的莫特绝缘体，通过DMRG计算发现不同激子跃迁符号下自旋矩形成不同磁序，光泵浦可诱导反铁磁-铁磁转变，为通过中性激子调控磁性提供了新途径。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Identifying topological excitonic insulators via bulk-edge correspondence
本研究提出利用体-边对应关系识别拓扑激子绝缘体，通过第一性原理计算和有效哈密顿量分析揭示LiFeX家族中的激子凝聚不破坏边缘态，并提升临界温度至室温以上。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Geometry Probed by Chiral Excitonic Optical Response of Chern Insulators
本文推导含激子效应的光电导负一阶矩求和规则，并将其与 Chern 绝缘体的量子权重 K 和 Chern 数 C 关联，揭示扭曲双层 MoTe$_2$ 中手性激子响应可用于探测量子几何。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer excitonic insulator in two-dimensional double-layer semiconductor junctions: An explicitly solvable model
激子绝缘体既不传导电子也不传导空穴，而是束缚电子-空穴对，激子。不幸的是，不可能在单个半导体层内独立地注入和检测电子和空穴电流。然而，层间激子绝缘体提供电子和空穴的空间分离，使得能够进行激子电流测量。问题是空间分离削弱了电子-空穴配对，并可能导致层间激子解离。在这里，我们开发了一个明确的可解模型，以确定层间分离，是足够强大的，以防止电子和空穴跨越层跳跃，但仍然允许电子-空穴配对足以过渡到层间激子绝缘体状态。实现这种状态的理想结将包括由具有低介电常数的宽隙电介质层分隔的一对相同的窄隙二维半导体。本研究通过考虑层间相干效应来量化这种结的参数。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing the collective excitations of excitonic insulators in an optical cavity
本研究利用准一维晶格模型探究光学腔中激子绝缘体相的光物质耦合效应，发现激子态集体模与腔光子耦合会导致光子色散出现能带免交叉，该现象为激子绝缘体独有。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Variable resistance at the boundary between semimetal and excitonic insulator
我们求解了半金属和激子绝缘体之间的双能带输运模型。我们分析了目前的两个相互竞争的条款与中性激子和带电载流子，分别。我们发现一个高的值的界面电阻，非常敏感的结的透明度。我们探索有利的系统进行实验确认。
2005-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated insulator of excitons in WSe2/WS2 moiré superlattices
本研究在WSe2/WS2莫尔超晶格中首次观察到激子形成的玻色子关联绝缘体，并发现其随电荷密度可连续转变为电子关联绝缘体，为工程化玻色子相提供了新平台。
2023-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton-roton mode in moiré fractional Chern insulators
Tsinghua University（清华大学）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；Frontier Science Center for Quantum Information, Beijing（北京量子前沿科学中心）
研究揭示了莫尔分数奇点绝缘体中由磁罗顿与莫尔能带激发混合产生的激子-罗顿模式，通过精确对角化和变分贝塞-萨尔佩特方程证明其由量子几何控制，具有光学响应与罗顿最小值结合的特性。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Robust high-temperature topological excitonic insulator of transition-metal carbides (MXenes)
本文提出“宇称阻挫”机制解释拓扑激子绝缘体罕见的原因，并通过第一性原理计算证明单层MXenes可实现室温鲁棒拓扑激子凝聚，为寻找新材料和探究拓扑与多体效应相互作用提供了新平台。
2023-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles perspective on full-spectrum infrared photodetectors from doping an excitonic insulator
成像技术的创新涉及寻找适合整个红外范围内检测应用的策略和材料。在此，我们提出了一个新的设计概念的基础上的激子绝缘体的独特功能，即负激子跃迁能量（$E_t$）。我们证明了这一概念，使用第一性原理$GW$ -BSE计算的一维金属有机丝（CrBz）$_\infty$。原始的（CrBz）$_\infty$由于最低激子的负$E_t$而表现出激子不稳定性。替代掺杂可以连续地将$E_t$从$\sim$ 0调谐到$\sim$ 0.6 eV，这显示了从太赫兹到近红外的光子探测能力。这种类型的探测器具有突出的波长选择性，减少热干扰和提高工作温度的优点。我们的工作不仅在稀有的一维激子绝缘体家族中又增加了一名成员，而且为未来高性能红外光电探测器的发展开辟了一条新的途径。
2022-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bardasis-Schrieffer polaritons in excitonic insulators
超导体中的Bardasis-Schrieffer模式是次显性配对通道中的波动，例如，s波超导体中的d波涨落这种快速通信表明，这些模式也一般发生在激子绝缘体。在s波激子绝缘体中，p波Bardasis-Schrieffer模式存在于带隙能量以下，具有光学活性，并与光子强烈杂交以形成Bardasis-Schrieffer极化激元，其在远场和近场光学实验中都可观察到。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chern Bands' Optimally Localized Wannier Functions and Fractional Chern Insulators
针对分数陈绝缘体研究中孤立陈能带实空间表示的需求，提出通过最优规范选择构造陈能带最优局域Wannier函数的方法，应用于kagome晶格并识别出利于分数陈绝缘体形成的相互作用通道。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal crossover from a Chern insulator to a fractional Chern insulator in pentalayer graphene
本研究通过理论分析五层石墨烯的温度依赖输运数据，揭示其从低温量子反常霍尔效应到高温分数量子反常霍尔效应的转变为相互作用与无序竞争导致的热渡越现象，并解释了低温下后者受抑制的载流子局域化机制。
2024-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting topological mirror excitonic insulator in one dimension
本文介绍了拓扑镜像激子绝缘体作为一种新型的一维相互作用拓扑晶相。它的镜像对称拓扑性质是由激子物理驱动的，它表现在量子化的体极化和边界上的半电荷模式。并通过玻色化分析验证了该方法对一维强相关效应的鲁棒性。此外，我们还发现Rashba纳米线和Dirac半金属纳米线可以为实现这种新的拓扑镜激子绝缘态提供理想的实验平台。它的实验结果，如量子化的隧穿测量中的隧穿电导，也进行了讨论。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Transport Properties of an Exciton Insulator/Superconductor Hybrid Junction
我们提出了一个混合结的电子输运的理论研究，包括一个激子绝缘体夹在正常和超导电极。正常区被描述为双带半金属和超导铅作为双带超导体。在激子绝缘体区域，两个能带中的载流子之间的耦合导致准粒子谱中的激子凝聚和能隙$Γ$。我们确定了四个不同的散射过程在两个接口。两种类型的正常反射，带内和带间;以及两种不同的Andreev反射，一种在同一频带内的回射，一种在两个频带之间的镜面反射。我们计算的微分电导的结构，并显示存在一个最小的激子间隙的顺序的电压。我们的研究结果是有用的激子凝聚体的检测，并提供了一个合理的解释最近的传输实验的碲化汞量子阱和InAs/GaSb双层系统。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet topological phase of nondriven $p$-wave nonequilibrium excitonic insulators
{ \it p}波超流体的非平凡拓扑结构使其成为信息技术领域的重要研究对象。在这项工作中，我们报告的拓扑状态的{ \it p}波非平衡激子绝缘体（NEQ-EI），并显示如何引导一个非拓扑带绝缘体与明亮的$p$激子向这个状态，通过适当的激光脉冲，从而实现动态拓扑相变。转变背后的基本机制是NEQ-EI的规范对称性破缺，这会导致激子凝聚体的自持持续振荡，因此对于足够高的激子密度，会出现Floquet拓扑状态。我们显示的Floquet Majorana模式的形成在开放系统的边界，并讨论了ARPES实验的拓扑光谱签名。我们强调，拓扑性质的{ \it p}波NEQ-EI产生完全从电子-空穴库仑相互作用的系统是不受外部场驱动。
2020-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological excitonic corner states and nodal phase in bilayer quantum spin Hall insulators
相互作用诱导的拓扑态是凝聚态物理研究的热点之一。激子凝聚体由于发现了新的候选材料及其实现奇异拓扑态的驱动力而引起了人们的新兴趣。本文研究了双层量子自旋霍尔绝缘体中激子阶数诱导的高阶拓扑结构，发现拓扑激子角态可以通过调节栅极和磁场来实现。当施加面内塞曼场时，双层体系中出现两个或四个激子边界阻挡角态，从而产生不同的可能的$s$ -波激子配对。此外，我们还发现了一个二维激子Weyl节相，它支持连接体Weyl节的平带边态。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photonic Chern insulators made of gyromagnetic hyperbolic metamaterials
利用人工光子晶体和电磁超材料控制光的传播是光子学领域的一个重要课题。值得注意的是，在光子Chern绝缘体的表面上或界面处的手性边缘态可以用于制造无反射波导。本文通过理论分析和电磁模拟，证明了旋磁双曲型超材料（GHM）是一种具有优良特性的光子Chern绝缘体。作为一种新的机制，在这些超材料中的双曲和旋磁效应的同时发生被证明打开与间隙陈数为1的大拓扑带隙。重要的是，与许多其他光子陈氏绝缘体不同，GHM陈氏绝缘体在其表面上具有非辐射手性边缘模式，因此允许在没有包覆金属的情况下制造单向波导，而包覆金属通常会产生相当大的欧姆损耗。此外，与晶体拓扑绝缘体相比，Chern绝缘体中的光子边缘态在很宽的长度尺度上都具有很强的抗无序性，并且通过改变外加磁场的方向，Chern绝缘体表面上的光流动方向可以很容易地翻转.有趣的是，我们发现拓扑表面波的负折射发生在GHM与旋磁参数相反的符号之间的边界。最后，我们表明，与其他光子拓扑材料，如手征双曲材料相比，目前的GHM陈氏绝缘体可以更容易地制作。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perfect Coulomb drag and exciton transport in an excitonic insulator
本文利用新型动态光谱探测 MoSe2/hBN/WSe2 异质结构，在约15 K的激子绝缘体相中观测到完美库仑拖曳，但有限逆流电阻表明激子气体未凝聚为超流体。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton condensation and charge fractionalization in a topological insulator film
在强拓扑绝缘体的表面上保证存在奇数个无隙狄拉克费米子。我们表明，在薄膜几何形状和外部偏压下，电子-空穴对，驻留在这些表面状态可以凝聚形成一个相干激子凝聚体，类似的一般条款激子凝聚体最近认为存在于一个偏置的石墨烯双层，但具有不同的拓扑性质。这种“拓扑”激子凝聚体（TEC）具有许多不寻常的性质，其中最有趣的是TEC序参量中单量子化涡旋携带的分数电荷+-e/2。
2009-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Simulation and Detection of Photonic Chern Insulators in One-Dimensional Circuit Quantum Electrodynamics Lattice
介绍了一种利用一维电路量子电动力学阵列实现和探测光子拓扑Chern绝缘体的简单方法。通过周期性地调制阵列的耦合，我们表明，这个一维模型可以映射到一个二维的陈省身绝缘体模型。除了允许光子陈省身绝缘体的研究，这种方法也提供了一个自然的平台，实现实验劳克林的泵的论点。基于拓扑绝缘体的散射理论和输入-输出形式，我们证明了可以直接探测光子边缘态，并且可以从反射系数相位的缠绕数来检测拓扑不变量。
2015-10-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous magnetization of a carbon nanotube as an excitonic insulator
我们从理论上证明，未掺杂的碳纳米管可能是激子绝缘体--我们预测，三重态激子的凝聚，驱动谷间交换相互作用，自发地发生在平衡，如果管半径是足够小的。激子凝聚的特征是它对能隙和每个电子的磁矩的相当大的贡献。虽然有不同的解释，但可能已经测量到能隙的增加[Deshpande等人，Science 323，106（2009）]。准粒子磁矩的增强是一种对破缺效应，它抵消了激子基态凝聚体的弱顺磁性。这一性质可以合理解释最近在接近电荷中性的不同设备中观察到的磁矩的异常大小。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chern insulator optics
McGill University（麦吉尔大学）；University of Toronto（多伦多大学）
该研究利用陈绝缘体场理论，推导了体陈绝缘体多层结构的光学系数，发现其界面可完全反射正入射光，且MnBi₂Te₄薄膜的光学旋转远大于拓扑平庸介质，为拓扑的低频光学特征提供了直接证据。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalous helical edge states in a non-Hermitian Chern insulator
研究了陈氏绝缘体的非厄米扩张及其体边界对应。结果表明，除了强大的手征边缘状态，反映了非平凡的拓扑结构的散装（非零陈数），反常的螺旋边缘状态本地化只在一个边缘可以出现，这是唯一的非厄米陈绝缘体。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological charge pumping in excitonic insulators
我们发现，在具有$s$波电子空穴配对的激子绝缘体中，外加电场（脉冲或静态）可以诱导$s$波分量的序参量，并进一步驱动它在$s+ip$平面内旋转，实现无源电荷泵。在一维空间中，每个旋转周期正好将两个电子泵过样品。高维系统可以看作是动量空间中的一维链的堆叠，其中每个穿过费米面的链都贡献了一个电荷泵的通道。物理超越绝热极限，特别是包括耗散效应进行了讨论。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Voltage-Controlled Magnetic Reversal in Orbital Chern Insulators
Chern绝缘体铁磁体的特征在于量子化的反常霍尔效应，并且迄今为止已经在磁性掺杂的拓扑绝缘体（MTI）薄膜和双层石墨烯莫尔{é}超晶格中被实验确定。我们将陈省身绝缘体铁磁体分类为自旋或轨道，这取决于轨道磁化是否来自自发自旋极化结合自旋轨道相互作用，如MTI情况下，或直接来自自发轨道电流，如莫尔{é}超晶格情况。我们认为，在一个给定的磁性状态，其特征在于，例如由异常霍尔效应的符号，轨道陈氏绝缘体的磁化强度往往会有相反的符号为弱$n$和弱$p$静电或化学掺杂。该性质使得能够在存在固定磁场的情况下实现磁状态的纯电切换。
2020-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal-symmetry preserving Wannier states for fractional chern insulators
近年来，人们提出了许多分数阶陈氏绝缘体的数值证据，即当陈氏带部分填充时，晶格上的分数阶量子霍尔态。分数Chern绝缘体的一些试探波函数可以通过Wannier态表示将定义在连续体中的分数量子Hall波函数映射到晶格上来获得（Phys. Rev. Lett. 107，126803（2011）），其中朗道能级中的单粒子朗道轨道被识别为具有陈数C = 1的陈带的一维Wannier态。然而，这种映射一般破坏了格点群对称性。在本文中，我们讨论了修改映射以适应晶格旋转对称性的一般方法。通过这种修改后的映射构造的波函数应该作为更好的试验波函数，以比较的数值，也作为基础，为分数陈绝缘体的晶格对称性保持赝势形式主义的建设。本文主要研究正方晶格的$C_4$旋转对称性。类似的分析可以直接推广到具有$C_6$对称性的三角形或六边形晶格。我们还将讨论推广到分数阶陈氏绝缘体的晶格对称性与高陈氏数带。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric control of a canted-antiferromagnetic Chern insulator
能带拓扑和磁性之间的相互作用可以产生奇异的物质状态。例如，磁掺杂的拓扑绝缘体可以实现在零磁场下表现出量子化霍尔电阻的陈氏绝缘体。虽然以前的工作都集中在铁磁系统，很少有人知道带拓扑结构和它的操纵反铁磁体。在这里，我们报告说，MnBi $_2$ Te $_4$是一个罕见的平台，实现倾斜反铁磁（cAFM）陈绝缘体与电气控制。结果表明，当AFM到canted-AFM的相变发生时，出现了具有陈数$C = 1$的陈绝缘体态.通过观察cAFM相中的$C = 1$态到磁场诱导铁磁相中的$C = 2$轨道量子霍尔态的不寻常跃迁，进一步证实了陈氏绝缘体态。在cAFM-AFM相边界附近，我们证明了陈数可以通过单独施加电场来切换。我们将这种开关效应归因于上下表面之间的交换间隙对准的电场调谐。我们的工作铺平了道路，为未来的研究拓扑cAFM自旋电子学，并促进了陈省身绝缘体设备的概念验证的发展。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chern-Textured Exciton Insulators with Valley Spiral Order in Moiré Materials
Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics（鲁道夫·皮尔斯理论物理中心）；Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University（普林斯顿大学理论科学中心）；Department of Physics, University of Zurich（苏黎世大学物理系）；Department of Physics, Ghent University（根特大学物理系）
研究发现莫尔材料中存在一种新的区间谷相干关联绝缘态——陈纹理绝缘体，该态通过带拓扑性强制谷序参数在动量空间中形成纹理，通过Hartree-Fock研究证实其在某些缺乏二重旋转对称性的莫尔系统中作为能量竞争的中间耦合基态出现。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet High Chern Insulators in Periodically Driven Chirally Stacked Multilayer Graphene
手性堆叠的$N$层石墨烯是在其Brillioun区中的两个非等效角处具有$\pm p^N$带接触的半金属。我们预测，非共振圆偏振光（CPL）驱动手性堆叠的$N$层石墨烯成为Floquet Chern绝缘体（FCI），也称为。量子反常霍尔绝缘体，具有可调的高陈数$C_F=\pm N$和大的间隙。这样的FCI和具有由电压门引起的高谷陈数$C_v=\pm N$的谷霍尔（VH）绝缘体之间的拓扑相变可以通过CPL和电压门的参数来设计。我们提出了一个拓扑域壁之间的FCI和VH阶段，沿完美的谷极化$N$通道边缘状态单向传播没有反向散射。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
