Topological Phononic Crystals with One-Way Elastic Edge Waves
我们报道了一种新型的声子晶体的拓扑非平凡的带隙的纵向和横向偏振，从而保护单向弹性边缘波。在我们的设计中，陀螺惯性效应被用来打破时间反演对称性，实现电子量子霍尔效应的声子模拟。我们研究了六边形和正方形陀螺晶格的响应，并观察到散装陈数为1和2，表明这些结构支持单模和多模边缘弹性波免疫后向散射。这些强大的单向声子波导可能会导致一类新型表面波器件的设计，广泛应用于电子，电信和声学成像。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of an acoustic third-order topological insulator
最近发现的高阶拓扑绝缘体（TI）开辟了新的可能性，在寻找新的拓扑材料和超材料。二阶TI已经在表现出拓扑“角状态”的二维（2D）系统以及具有一维（1D）拓扑“铰链状态”的三维（3D）系统中实现。三阶TI，其拓扑状态比体积低三个维度（因此必须是3D或更高），尚未报道。在这里，我们描述了实现三阶TI的各向异性的钻石晶格声学超材料。体声波带结构具有非平凡的拓扑结构，其特征在于量子化的Wannier中心。通过直接声学测量，我们观察到角状态在两个角的菱形结构，如预测的量子化Wannier中心。这项工作将拓扑角状态从2D扩展到3D，并可能在新型声学器件中找到应用。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Topological quantum states of matter in iron-based superconductors: From concepts to material realization
本文综述了铁基超导体中物质的拓扑量子态研究的最新进展。特别地，我们着重于铁的3d轨道的能带结构和超导态中存在的非平凡拓扑。本文综述了纳米粒子的基本概念、模型、材料和实验结果。铁基超导体中拓扑结构与高温超导性的自然结合为研究高温下的拓扑超导性和Majorana模提供了很好的机会。
2018-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Realization of a one-dimensional topological insulator in ultrathin germanene nanoribbons
本研究制备表征锯齿形锗烯纳米带阵列，探明二维拓扑的宽度极限，在超薄纳米带中发现受对称保护的末端态，首次实现强自旋轨道耦合的一维拓扑绝缘体，为相关研究提供平台。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four-Dimensional Higher-Order Chern Insulator and Its Acoustic Realization
我们提出了一个系统，同时是一个四维（4D）陈氏绝缘体和高阶拓扑绝缘体（HOTI）的理论研究和实验实现。该体系同时存在（4-1）维手征拓扑超曲面模（THMs）和（4-2）维手征拓扑曲面模（TSM）。我们的研究表明，THMs是由第二陈数保护，和TSM是由两个第一陈数组成的拓扑不变量，每个属于一个陈绝缘子存在于子维的保护。在合成坐标固定的情况下，实空间中的三次谐波模和三次谐波模分别表现为拓扑边模和拓扑角模，并在二维声学晶格中进行了实验观察.这些TCM与量子化偏振无关，使它们从根本上区别于现有的例子。我们进一步表明，我们的4D拓扑系统提供了一种有效的方式来操纵的频率，位置和数量的TCM，这是非常可取的应用程序。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Experimental realization of three-dimensional elastic phononic topological insulator
三维（3D）弹性声子拓扑绝缘体，其特征在于二维（2D）表面态，其支持在所有空间维度中没有后向散射的高效和鲁棒的弹性波传播，由于多个偏振弹性模式的性质及其在3D中的复杂杂交，仍然是一个挑战。在这里，一个三维弹性声子拓扑绝缘体的设计和实验观察通过模拟量子谷霍尔效应。相邻原子的空间反转产生了一个山谷拓扑阶段的绝缘制度与完整的三维拓扑声子带隙。数值模拟了谷拓扑结构保护下的二维表面态，实验证实了谷拓扑结构对直沟道和急弯具有很强的鲁棒性。通过适当的层间耦合进一步设计弹性谷层，我们还证明了在三维弹性系统中可以产生层赝自旋，从而导致二维拓扑层相关的表面态和层选择性输运。我们的工作将为二维拓扑平面内弹性波的操纵和三维弹性拓扑绝缘体基层选择性功能器件的应用迈出关键的一步。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Acoustic realization of quadrupole topological insulators
四极拓扑绝缘体是一种具有非平凡四极量子化的高阶拓扑绝缘体，近年来得到了广泛的研究。然而，紧束缚模型提出的这种涌现拓扑绝缘体的要求，积极和消极的跳跃系数，这给实际实现带来了障碍。本文介绍了一种设计声学跳跃符号的可行方法，并构造了第一个严格模拟紧束缚模型的声学四极拓扑绝缘体。通过检测样品的体部、边缘和拐角处的声学响应，实验证实了固有的分级四极拓扑结构。可以预期的潜在应用的拓扑鲁棒的间隙状态，如声学传感和能量捕获。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall
Gapless Topological Superconductors - Model Hamiltonian and Realization
体光谱中激发能隙的存在是物质拓扑相最显著的特征之一。在本文中，我们提出了一个家庭的二维哈密顿量，产生一个不寻常的类$D$拓扑超导体的无带隙的体谱，但良好的本地化马约拉纳边缘状态。我们进行了数值分析，这一阶段的代表性模型，并提出了一个具体的物理实现，通过分析强拓扑绝缘体表面上的磁性杂质的影响。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-quantized square-root topological insulators: a realization in photonic Aharonov-Bohm cages
拓扑绝缘体是一种新的物质状态，其光谱带由量子化的拓扑不变量表征。这种独特的量子化非定域性质通常通过奇异的体现象和相应的鲁棒边界效应表现出来。在我们的工作中，我们报告了一种新型的拓扑绝缘体表现出非量子化的拓扑性质的光谱带，但与量子化，出现在相应的系统中的平方的哈密顿量。我们提供了一个彻底的理论分析，以及基于光子Aharonov-Bohm笼的实验演示，以突出这种新生态物质的体积和边界特性。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Realization of topological phase in a chiral honeycomb lattice model
本文研究具有次近邻跃迁和反射对称性破缺的手性蜂窝晶格模型，通过有效Dirac哈密顿量及数值解析方法确认拓扑边缘态，并发现无需相位移动即可激发由手性引起的非对称边缘电流。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall
Circuit realization of topological physics
本文综述了拓扑电路在实现各类拓扑态（包括高阶、非厄米等）方面的进展，强调其与传统集成电路兼容、便于制造小型化的优势，并展望了其在拓扑物理与器件应用中的前景。
2024-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of a Z classified chiral-symmetric higher-order topological insulator in a coupling-inversion acoustic crystal
本研究在耦合反转声学晶体中实验实现了具有多极手性数4的高阶拓扑相，该相由长程耦合主导，保护每个角上的4个拓扑角模，为量子启发传感与计算设备提供新可能。
2023-10-12 cond-mat.mes-hall
Realization of quasicrystalline quadrupole topological insulators in electrical circuits
四极拓扑绝缘体是一类新的具有量子化四极矩的拓扑绝缘体，它支持被保护的无隙角态。报道了四极拓扑绝缘体在一系列人工材料如光子晶体、声学晶体和电路中的实验演示。在所有这些情况下，底层结构具有离散平移对称性，因此是周期性的。在这里，我们实验上实现了二维非晶准晶四极拓扑绝缘体，通过构建它们的电路，并观察到光谱和空间局域角模。在测量中，模式出现在拐角阻抗谱的拓扑边界共振。此外，我们证明了电路上的拐角模式的鲁棒性。我们的电路设计可以扩展到研究高维非周期结构中的拓扑相位。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of two-dimensional weak topological insulators
报道了在具有宇称时间和手征对称性的无自旋Su-Schrieffer-Heeger电路中实现二维弱拓扑绝缘体（WTI）的实验结果.采用强和弱$\mathbb{Z}_2$拓扑指数解释了调制中心对称电路形变时，出现的一个Dirac半金属（DSM）相和四个WTI相的实验结果.在DSM阶段，发现狄拉克锥具有高度各向异性，没有固定在任何高对称点上，但可以在布里渊区内广泛移动，最终导致WTI之间的相变。此外，我们通过设计空间非均匀的节点连接，观察到了一对平带畴壁态。我们的工作提供了二维WTI的第一个实验证据，这大大推进了我们对拓扑绝缘体的强弱性质，平坦带的鲁棒性以及Dirac锥的巡游和各向异性特征的理解。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian higher-order topological states in nonreciprocal and reciprocal systems with their electric-circuit realization
某些一维非厄米系统的一个显著特征是非厄米哈密顿量的所有右本征态都局域在链的一端。的拓扑和平凡的阶段的区别是零能量模式的出现在皮肤状态中的存在下的手征对称性。当系统是非互易时，形成皮肤状态，其中如果向右和向左跳跃幅度的绝对值不同，则称为非互易。事实上，零能量的边缘模式出现在两个边缘的拓扑相位的互易非厄米系统。然后，分析非互易系统中的高阶拓扑绝缘体，我们发现在一个角附近形成的皮肤态中出现了拓扑零能模。我们探索了二维各向异性蜂窝模型和三维金刚石晶格模型。我们还研究了这些系统的电路实现。有（无）二极管的电路实现非互易（互易）非厄米拓扑系统。拓扑相变可通过测量由于零导纳拓扑角模引起的阻抗谐振来观察。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall
Topologically Protected Spatially Localized Modes: An Easy Experimental Realization of the Su--Schrieffer--Heeger Model
Dickinson College（迪金森学院）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）
本文通过简易实验实现了SSH模型，展示了拓扑保护边缘模式的实验验证与理论预测的一致性。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Realization of the square-root higher-order topological insulator in electric circuits
高阶拓扑绝缘体（HOTI）代表了物质的一个新阶段，其特性超越了传统的体-边界对应，引起了广泛的关注。使用平方根运算，有人建议，一个平方根HOTI可能会出现在一个混合蜂窝-kagome晶格。在这里，我们报告的第一个实验实现的平方根HOTI拓扑LC电路。我们从理论上和实验上证明了平方根HOTI从其母体中继承了波函数的特征，角态被钉扎到非零能量。体极化充分表征了其拓扑特征。为了直接测量有限能量角模，我们在每个节点上引入额外的接地电感。我们的研究结果实验证实了新兴的平方根HOTI和铺平了道路，实现奇异的拓扑相位，是具有挑战性的观察凝聚态物理。
2020-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Realization of Kane-Mele Model in $\pmb X\bf{N_4}$-Embedded Graphene ($\pmb X$=Pt, Ir, Rh, Os)
嵌入有过渡金属氮化物的单层石墨烯（即，$X$ N $_4$），其中过渡金属原子与四个氮原子一起作为单元嵌入石墨烯中以形成稳定的平面单原子厚度结构。我们利用第一性原理计算和紧束缚模型对这些$X$ N $_4$嵌入石墨烯的结构、电子和拓扑性质进行了系统的研究。我们发现$X$ N $_4$嵌入的石墨烯（$X$ =Pt，Ir，Rh，Os）可以打开容纳\emph{two-dimensional} $\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体的拓扑非平凡带隙。我们进一步表明，带隙附近的低能带可以被一个修改的凯恩-梅勒模型哈密顿量完美地捕获。我们的工作不仅提供了实现\emph{two-dimensional} $\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体的非常罕见的具体二维材料，而且使石墨烯体系在承载Kane-Mele型$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体方面成为现实。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photonic realization of topologically protected bound states in domain-wall waveguide arrays
针对一类受畴壁调制的连续周期介质结构，给出了二维麦克斯韦方程组的拓扑保护光子态的解析理论.我们进一步数值证实了该理论对三维结构的适用性。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.AP
Realization of low-energy Dirac fermions in (Ir$_{1-x}$Pt$_x$)Te$_2$ superconductors
超导态和拓扑态是物质的两种不同的量子态。具有拓扑非平凡电子态的超导体为研究它们之间的相互作用提供了一个平台。最近的研究表明，PdTe 2超导体是一种拓扑狄拉克半金属，具有II型狄拉克费米子。然而，PdTe 2中的狄拉克费米子对超导对没有贡献，因为狄拉克点远低于费米能级（EF）。在这里，我们证明了在同构化合物（Ir 1-xPtx）Te 2中，通过在x ~ 0.1处进行元素替换，可以将第二类狄拉克点调整到EF，从而在2K附近出现体超导电性。Dirac点位于EF处的（Ir 1-xPtx）Te 2超导体为研究Dirac半金属中的拓扑超导等相关奇异物理现象铺平了道路。
2017-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetize Topological Surface States of Bi2Se3 with a CrI3 Monolayer
如何在不破坏拓扑绝缘体拓扑结构的前提下磁化其表面是实现量子反常霍尔效应（QAHE）的关键一步，也是一个具有挑战性的课题。通过密度泛函计算，我们发现，吸附的二维范德华（2D-vdW）铁磁绝缘体CrI 3单层可以创建一个相当大的自旋分裂在狄拉克点的拓扑表面状态的Bi 2Se 3膜。通过模型分析，建立了不同量子参数和拓扑参数之间的一般关系。这一工作为在2D-vdW磁性单层和拓扑绝缘体异质结构中实现高温QAHE提供了有益的指导。
2018-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering Fractional Topological Superconductors: Numerical Bogoliubov-de Gennes Analysis for Parafermion Realization in FCI-Superconductor Heterostructures
本文通过数值Bogoliubov-de Gennes分析，提出在分数切尔绝缘体-超导异质结构中工程Z3 parafermion零模的方法，并展示其实验可检测的特征。
2026-11-04 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of a topological p-n junction by intrinsic defect-grading
n型和p型半导体之间的结导致产生耗尽区，耗尽区的性质是当今电子学的基础。若以拓扑绝缘体为构成材料，pn结可望表现出几种非常规效应，具有巨大的应用潜力。在实验上，所有这些迷人的性质至今仍未被探索，主要是因为原型拓扑PNJ，这可以很容易地实现和研究，并不容易获得。在这里，我们报告的创建拓扑PNJs，它可以是狭窄的十分之几纳米显示内置的潜力为110毫电子伏。这些结本质上是通过晶体上缺陷分布的热力学控制而获得的。我们的研究结果使Bi_2Te_3成为探索拓扑pn结物理的一个可靠平台。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall
Realization of Non-Hermitian Hopf Bundle Matter
线激发的拓扑相位是一个特别感兴趣的主题，因为它们的相互连接结构编码强大的拓扑信息的物质。最近的研究表明，复本征能弦的连接和缠绕可以对一维非厄米拓扑物质进行分类。然而，在更高的维度中，链接的弦束可以出现，使得每个弦都与所有其他弦相互链接。有趣的是，尽管是一种非传统的拓扑结构，但非厄米特霍普夫丛还没有被实验澄清。在这里，我们第一次尝试探索非厄米特的霍普夫丛可视化的整体链接结构的旋量弦的动量空间的二维电路。通过利用电路节点之间的可重构耦合的灵活性，我们可以研究非厄米拓扑相变和深入了解的复杂结构的霍普夫丛。此外，我们发现，出现在真实空间中的高阶趋肤效应是伴随着在动量空间中的旋量弦的链接，揭示了两个域之间的体积边界对应。建议的非厄米特霍普夫束平台和可视化方法铺平了道路，设计新的拓扑鲁棒性非厄米特阶段的物质。
2023-03-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin-Polarized Fractional Corner Charges and Their Photonic Realization
我们证明了自旋自由度可以引入额外的纹理高阶拓扑绝缘体（HOTI），表现在新的拓扑不变量，相位和相变。自旋极化的中间间隙角态的各种多重性预测不同的HOTI阶段，和新的体边界对应原理定义的基础上量化的体不变量，如总和自旋角电荷。这些被证明是鲁棒的相对于保序自旋翻转扰动。自旋链接的拓扑相位的光子实现证明在工程系统与综合仿真自旋自由度。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall
Experimental Realization of Acoustic Chern Insulator
拓扑绝缘体是一种新的物质状态，其拓扑相起源于对称性破缺。近年来，时间反演不变的拓扑绝缘体被证明适用于经典波系统，如声学系统，但受到赝自旋间或谷间背散射的限制。这个挑战可以通过打破时间反演对称性来有效地克服。在这里，我们报告了第一个实验实现的声学拓扑绝缘体与非零陈数，即，声学陈氏绝缘体（ACI），通过引入一个角动量偏置谐振器阵列与破洛伦兹互易性。利用高Q因数谐振来降低所需的旋转速度。实验结果表明，具有稳定均匀的准流体流偏置特性的ACI支持声在边界处的单向非互易传输，在拓扑上不受缺陷诱导散射的影响.我们的工作开辟了探索独特的可观察到的拓扑相位和开发实用的非互易声学设备的机会。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall
Topological Edge State Nucleation in Frequency Space and its Realization with Floquet Electrical Circuits
本研究构建Floquet驱动电容电路网络，利用运动方程揭示的频率空间势垒边界，通过Su-Shrieffer-Heeger Floquet晶格模型实验验证了拓扑边缘态可在频率边界处成核，为频域拓扑物态研究提供了电路实现方案。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topolectrical circuit realization of topological corner modes
量子化电四极绝缘体是近年来提出的一种新的二维物质量子态。否则，他们可以零维拓扑角落中间间隙状态保护的体光谱间隙，反射对称性和光谱对称性。在这里，我们介绍了一个拓扑电路设计，实现这样的角落模式实验和报告测量中出现的模式作为拓扑边界谐振的角落阻抗分布的电路。而量子化的电子晶体的体四极矩在经典拓扑电路框架中没有直接的模拟，角模继承了量子情况下的相同形式。由于电路的灵活性和可调谐性，它们是详细研究角模反射抗扰特性的理想平台。因此，我们的工作建立了一个实例，拓扑电路被用来弥合量子理论建模和拓扑能带结构的实验实现之间的差距。
2019-06-29 cond-mat.mes-hall
Practical realization of chiral nonlinearity for strong topological protection
本研究利用手性对称性确定一般非线性环境下的拓扑保护条件，并通过声学原型在理论、数值与实验上实现无频移的非线性拓扑边缘态。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Realization of Topological Mott Insulator in a Twisted Bilayer Graphene Lattice Model
魔角扭曲双层石墨烯最近成为一个蓬勃发展的材料平台，实现相关电子现象发生在其拓扑平坦带。几种数值和分析方法已被应用于理解其中的关联相，揭示了与量子霍尔物理学的一些相似之处。在这项工作中，我们提供了一个莫特哈伯德的TBG系统的角度来看。在只包含投影库仑相互作用的晶格模型上利用大尺度密度矩阵重整化群，我们发现了绝缘条纹相和量子反常Hall态之间的一阶量子相变，其陈数为$\pm 1$ .我们的结果不仅揭示了在四分之三填充时发现的量子反常霍尔态的机制，而且提供了拓扑莫特绝缘体的一个例子，即，强耦合极限下的量子反常霍尔态。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realization and Topological Properties of Third-Order Exceptional Lines Embedded in Exceptional Surfaces
本文实验实现了嵌入二阶异常曲面中的三阶异常线，并提出基于哈密顿量结式的绕数来表征其拓扑性质，解决了传统方法无法评估此类高阶异常几何拓扑的问题。
2022-11-29 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of single-plaquette gauge flux insertion and topological Wannier cycles
规范场是我们宇宙和各种材料的基础科学的核心。例如，劳克林的规范通量插入的盖丹肯实验在理解量子霍尔效应方面发挥了重要作用。规范通量插入到单个单胞中，虽然对于检测奇异量子相位以及对于量子动力学和经典波的最终控制至关重要，但是尚未在实验室中实现。在这里，我们报告的实验实现规范磁通插入到一个单一的plaquette在格点系统的规范相位范围从0到2 pi，这是通过一种新的方法实现的基础上三个连续的程序：尺寸扩展，创建一个工程位错和降维。此外，我们发现单格元规范通量插入导致了一种新的现象，称为拓扑Wannier循环，即，循环谱流穿过多个带隙，这些带隙表现为元胞上的拓扑边界态（TBS）。这种拓扑Wannier循环出现，只有当Wannier中心是封闭的通量携带plaquette。利用声学超材料和多功能的泵浦-探测测量，我们观察到的拓扑Wannier循环，通过检测以各种方式的TBS和确认单格元规范通量插入通过测量的规范相位积累的plaquette。我们的工作揭示了一个前所未有的制度格规范系统和一个基本的拓扑响应，可以使未来的研究人工规范场和拓扑材料。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A mesoscopic device for a realization of the Topological Kondo effect
本研究围绕拓扑近藤效应（TKE）的实现展开，提出以马约拉纳库珀盒（MCB）为核心、结合铁基拓扑超导体与金属引线的介观方案，并估算了不同交换耦合下的近藤温度，为任意子的实现提供了可行路径。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trapped Fermi Gases in Rotating Optical Lattices: Realization and Detection of the Topological Hofstadter Insulator
考虑旋转光晶格中无相互作用的无自旋费米子气体，计算了在外部限制势中气体的密度分布。密度分布呈现出明显的平台，这对应于被称为霍夫斯塔德蝴蝶的单粒子光谱中的间隙。当费米能位于能隙内时，平台区是由绝缘行为引起的。我们讨论了在冷原子装置中实现Hofstadter绝缘体的必要条件，并展示了如何使用Stencheda公式从密度分布测量量子化霍尔电导。
2007-11-23 cond-mat.mes-hall
Realization of Photonic Charge-2 Dirac Point by Engineering Super-modes in Topological Superlattices
最近在某些凝聚态系统中发现了一种新的非常规四重线性带简并点。与标准的3-D狄拉克单极相反，这些被称为电荷-2狄拉克点的四重点的特征是非零的净拓扑电荷，可以用来深入研究拓扑物理学迄今未知的领域。在这里，我们报告的实验实现的电荷-2狄拉克点故意工程混合拓扑状态称为超模式的1-D光学超晶格系统与两个额外的合成维度。利用直接反射和透射测量，我们表现出的超级模式归因于合成的电荷-2狄拉克点，这是第一次在可见光区实现的存在。我们还展示了实验方法来操纵两个衍生的外尔点，在合成空间中是相同的收费。此外，拓扑末端模式唯一导致的电荷-2狄拉克点可以微妙地控制截断超晶格样品内，为我们打开了一条途径，合理地工程局部领域的强烈增强。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Realization of second-order photonic square-root topological insulators
平方根高阶拓扑绝缘体（HOTI）是最近发现的一种新的拓扑相，具有继承自母体格点哈密顿量的有趣拓扑性质。与传统HOTI不同，平方根HOTI通常表现为两个成对的非零能量角态。在这项工作中，我们首次在实验上证明了光子学中的二阶平方根HOTI，从而揭示了这种独特的角态。具体的平台是激光写入的装饰蜂窝晶格（HCL），其平方哈密顿量表示底层HCL和呼吸Kagome晶格的直接和。位于不同的带隙的本地化的角状态观察到的特征相结构，在一个拓扑平凡的结构中的离散衍射形成鲜明对比。我们的工作为研究自旋为1/2和自旋为1的Dirac-Weyl费米子共存系统中的基本拓扑现象提供了一种方案，并可能为拓扑驱动的光子器件带来新的可能性.
2021-10-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Realization of a vertical topological p-n junction in epitaxial $\mathrm{Sb_2Te_3 / Bi_2Te_3}$ heterostructures
3D拓扑绝缘体是一种新的量子物质态，当与拓扑平凡材料接触时，它既具有绝缘能隙的体能带结构，又具有金属自旋极化的狄拉克费米子态。为了探索狄拉克点不寻常的量子特性，人们曾多次尝试将狄拉克点调整到一个理想的能量位置。在这里，我们显示了一个直接的实验证明，通过角分辨光电发射的实现的垂直拓扑pn结的异质结构的两个不同的二元三维TI材料$\mathrm{Bi_2Te_3}$和$\mathrm{Sb_2Te_3}$外延生长在Si（111）。我们表明，化学势是可调的约200毫电子伏时，减少上$\mathrm{Sb_2Te_3}$层厚度从25至6五重层，而不施加任何外部偏压。这些结果使拓扑激子凝聚体的观测成为现实，并为探索其他奇异量子现象铺平了道路。
2015-10-09 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of a topological crystalline insulator in SnTe
拓扑绝缘体实现了物质的拓扑量子态，其中在边缘或表面处出现由时间反演对称性保护的不寻常的无隙金属态。他们的发现刺激了对受其他对称性保护的新拓扑状态的探索，最近的一个理论预测了“拓扑晶体绝缘体”（TCI）的存在，其中金属表面状态受到晶体镜像对称性的保护。然而，其实验验证尚未报道。在这里，我们展示了第一个和决定性的实验证据TCI相碲化锡（SnTe），这是最近预测的TCI。我们的角分辨光电子能谱显示出清晰的签名的金属狄拉克锥表面带与其狄拉克点稍微远离边缘的表面布里渊区在SnTe。另一方面，这种无隙表面状态是不存在的表亲材料碲化铅（PbTe），与理论预测。我们的研究结果建立了TCI相的存在，并开辟了新的途径奇异的拓扑现象。
2012-06-23 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of photonic topological insulator in a uniaxial metacrystal waveguide
实现稳健的传输在电子和光子系统中都引起了广泛的关注。时间反演不变的光子晶体可以实现不受后向散射影响的手征态，但手征态的带隙在拓扑上是平凡的。在这里，我们设计并制造了一个亚晶，包括非共振的亚原子夹在两个金属板和系统表现出拓扑相变建立的组分类。通过实验测量的透射谱、计算的非零自旋Chern数和Z2指数证实了非平凡带隙的存在。通过测量场的大小和相位，实验证明了无带隙自旋过滤边缘态。当在边缘附近引入障碍物时，还观察到边缘状态的transsort鲁棒性。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fractional topological liquids with time-reversal symmetry and their lattice realization
我们提出了一类支持分数激发的二维时间反演对称分数拓扑液态。这些是由电子组成的不可压缩液体，电荷霍尔电导为零，自旋霍尔电导不需要量子化。然后，我们分析了这些二维拓扑流体的稳定性对本地化的混乱的边缘状态。我们找到了一个Z_2稳定性判据来判断是否存在对无序具有鲁棒性的Kramers边缘模对。我们还介绍了一个基于Z_2拓扑带绝缘体的部分填充平坦带的相互作用电子二维晶格模型，并利用数值精确对角化方法对其进行了研究。我们的分数拓扑液相的实例，以及为一个时间反演对称性破缺相与量子化（电荷）霍尔电导在相图中为这个模型的证据。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four-band non-Abelian topological insulator and its experimental realization
最近，越来越多的注意力集中在非阿贝尔拓扑荷上，例如四元数群Q8。不同于阿贝尔拓扑带绝缘体，这些系统涉及多个纠缠的体带隙，并支持非平凡的边缘状态，表现出非阿贝尔拓扑特征。此外，一个系统的频带数为奇数或偶数时，在非阿贝尔拓扑分类中会表现出显著的差异。到目前为止，偶带非阿贝尔拓扑绝缘体的研究还很少。在这里，我们既从理论上探索和实验上实现了一个四带PT（反转和时间反转）对称系统，其中两个新的类拓扑电荷以及边缘状态进行了全面的研究。我们说明了他们的差异，从四维旋转意义上的立体投影克利福德环面。我们展示了散装拓扑结构的演变，通过扩展到一个2D平面上的一维哈密顿，并提供相应的边缘状态分布以下的分析方法。我们的工作提出了一个详尽的研究四带非阿贝尔拓扑绝缘体，并铺平了道路，以其他甚至带系统。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Realization of staircase topological Anderson phase transitions
New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；Tongji University（同济大学）；Université Tunis El Manar（突尼斯埃尔曼纳尔大学）；Shanghai Normal University（上海师范大学）；NYU（纽约大学）
本研究通过实验实现了单壁纳米管中连续的 disorder 驱动拓扑转变，揭示了在强 disorder 下仍稳健的拓扑安德森相。
2026-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Angular momentum-dependent topological transport and its experimental realization using a transmission line network
量子自旋霍尔效应的新的经典波动现象类似物大多基于赝自旋的构造。在这里，我们表明，一个系统的非平凡的拓扑结构也可以实现使用轨道角动量通过角动量轨道耦合。该想法通过紧束缚模型进行了说明，并通过传输线网络进行了实验验证。我们的实验表明，即使是一个非常小的网络集群表现出单向的拓扑边缘状态，和他们的属性可以描述在本地陈数。我们的工作提供了一种新的机制来实现量子自旋霍尔效应在经典波中的对应物，并可能为其他系统提供见解。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Simple realization of a fragile topological lattice with quasi flat-bands in a microcavity array
本文基于拓扑量子化学设计耦合 Kagome–三角光子晶格，通过能带表示与 Wilson 回路证实其拓扑非平凡准平带，并提出可在微腔阵列中实现且不受偏振分裂阻碍。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Realization of a three-dimensional quantum Hall effect in a Zeeman-induced second order topological insulator on a torus
我们提出了一种在三维空间中实现二阶拓扑绝缘体（SOTI）中的量子霍尔效应（QHE）的方法。它是由材料结构、塞曼效应和表面曲率的非平凡相互作用引起的。与传统的2D和3D-QHE相比，我们表明，3D-SOTI QHE不受所施加的磁场的轨道效应的影响，并且仅存在于塞曼项的存在下，例如通过磁性掺杂诱导。为了解释3D-SOTI QHE，我们分析了3D-SOTI的边界电荷，并建立了它对穿过环面孔的Aharonov-Bohm通量的普遍依赖性。利用边界电荷和霍尔电导之间的基本关系，我们证明了后者的普遍量子化，以及其对随机无序势和连续变形的环面的稳定性。
2022-12-18 cond-mat.mes-hall
First observation of Spin-Momentum Helical Locking in Bi2Se3 and Bi2Te3, demonstration of Topological-Order at 300K and a realization of topological-transport-regime
在arXiv：0812.2078（2008）[Y. Xia等人，Nature Physics 5，398-402（2009）http：//www.nature.com/nphys/journal/v5/n6/full/nphys1294.html]。本文报道了在Bi_2Se_3和Bi_2 Te_3中首次观察到的自旋动量螺旋锁定和自旋涡旋结构，证明了300 K下拓扑序的存在，并报道了螺旋狄拉克费米子拓扑输运机制的物质实现。我们的研究结果揭示了一个一对一的自旋动量锁定狄拉克结构Bi 2Se 3和Bi 2 Te 3是近100%的自旋极化，它表现出可调的拓扑费米子密度附近的Kramers点，并可以驱动到长期寻求的拓扑输运制度。观察到的拓扑节点狄拉克基态被发现是保护，即使到室温（300 K）。我们的研究结果铺平了道路，为未来的运输为基础的研究拓扑绝缘体，并可能在室温下的应用程序的保护自旋极化边缘通道，我们观察到自旋ARPES自旋电子技术。所有这些新的结果都是由于自旋分辨ARPES（莫特偏振）技术[http://www.nature.com/nature/journal/v460/n7259/full/nature08234.html]。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realization of an isolated Dirac node and strongly modulated Spin Texture in the topological insulator Bi2Te3
拓扑绝缘体的自旋为基础的应用的发展需要的知识和理解的自旋纹理配置地图，因为它们通过在一个孤立的狄拉克节点附近的门控改变。然而，一个孤立的（类似石墨烯的）狄拉克节点并不存在于Bi2Te3中。虽然通过传输通道的表面状态的隔离已有望实现Bi2Te3，它是不知道如何自旋纹理调制，而门控的表面。Bi2Te3的另一个缺点是它具有多个能带交叉，而化学势被放置在狄拉克节点附近（至少3个，而不是Bi2Se 3和许多其他拓扑绝缘体中的一个），并且其掩埋的狄拉克点对于下一代实验来说是不可实验接近的，下一代实验需要在隔离的（类石墨烯）狄拉克节点附近调谐化学势。在这里，我们的图像的自旋纹理的Bi2Te3，并建议一个简单的修改，以实现一个非常寻求孤立的狄拉克节点制度的关键，几乎所有潜在的应用（拓扑性质）的Bi2Te3。最后，我们展示了载体控制磁性和非磁性掺杂Bi2Te3实现巨磁光效应和无耗散自旋电流器件涉及Bi2Te3为基础的平台。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Acoustic realization of projective mirror Chern insulators
本文通过声学实验实现了投影镜像陈绝缘体，提出构建投影镜像对称性的通用方法，并直接测量了非阿贝尔贝里曲率与镜像陈数，证实了该拓扑相的存在。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dirac electrons and domain walls: a realization in junctions of ferromagnets and topological insulators
研究了二维空间中有限密度载流子与电磁场耦合的狄拉克电子系统，其中包含畴壁质量项。薄膜铁磁体和三维拓扑绝缘体之间的接口提供了一个凝聚态实现这个模型，当一个平面外的畴壁磁化耦合到TI表面状态。我们展示了如何，对于具有非常弱的内在面内各向异性的膜，由沿DW流动的边缘电子电流产生的扭矩与有效的面内各向异性能量竞争，由束缚在壁上的手性电子的量子波动引起，在一个任务中驱动DW的内角从Bloch配置朝向Néel配置。边缘电流和诱导的各向异性都有助于稳定内角，因此对于弱的本征面内各向异性，DW运动仍然是可能的，而不会遭受极早的Walker击穿。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall hep-th
Design and realization of topological Dirac fermions on a triangular lattice
基于狄拉克费米子的大禁带量子自旋霍尔绝缘体是一种很有前途的室温应用材料。设计拓扑非平凡能带有序和相当大的带隙的关键是强的自旋轨道相互作用。根据Kane和Mele最初的建议，一种方法是在具有六边形对称性的模板上合成具有蜂窝状配位的重原子单层。然而，在大多数情况下，这种方法会导致三角形晶格，通常包含金属或普通绝缘体。在这里，我们设想和实现“indenene”，一个三角形单层的铟在SiC上表现出非平凡的谷物理驱动的本地自旋轨道耦合，这战胜了反转对称性破缺条款。通过隧道显微镜的2D散装，我们确定了量子自旋霍尔相位的三角晶格，并揭示了如何隐藏的蜂窝状连接出现从干涉图样布洛赫$p_x \pm ip_y$派生波函数。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A topological Dirac insulator in a quantum spin Hall phase (experimental realization of a 3D Topological Insulator)
当电子受到大的外部磁场时，传统的电荷量子霍尔效应\cite{Klitzing,Tsui}指示在样品体中产生电子激发间隙，但在边界处允许金属传导。最近的理论模型表明，某些大的自旋轨道相互作用的大块绝缘体也可以自然地支持极端量子极限下的导电拓扑边界态，这为研究零外部磁场中不寻常的量子霍尔现象提供了可能性。大块Bi{1-x}Sbx单晶被预测为一种被称为拓扑绝缘体的不寻常的霍尔相物质的主要候选者。拓扑绝缘体的标志是存在金属自旋织构表面态，其是表征量子自旋霍尔绝缘体的边缘态的高维类似物。在这里，使用入射光子能量调制角分辨光电子能谱，我们报告的直接观察大量狄拉克粒子在大部分的Bi 0.9Sb 0.1，定位在样品的边界处的Kramers点，并提供拓扑狄拉克绝缘体的无隙表面模式的全面映射。这些研究结果一起表明，所观察到的表面状态的边界上的散装绝缘体是一个实现了寻求异国情调的“拓扑金属”。他们还认为，这种材料在开发下一代量子计算设备方面具有潜在的应用，这些设备可能包含“类光”体载流子和拓扑保护的自旋纹理边缘表面电流。这项工作是一个详细的版本[Hsieh等人，NATURE 452，970（2008），{2007年11月提交}]。
2009-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Realization of a three-dimensional photonic topological insulator
将光子限制在有限体积中在现代光子器件中是高需求的。这促使几十年前发明了光子晶体，其特征在于光子带隙禁止光在所有方向上传播。最近，受拓扑绝缘体（TI）发现的启发，具有拓扑保护的光子约束已经在称为光子TI的二维（2D）光子结构中得到了证明，在拓扑激光器和鲁棒的光学延迟线中具有很好的应用前景。然而，一个完全三维（3D）拓扑光子带隙从来没有实现过。在这里，我们实验证明了一个三维光子TI具有极宽（> 25%带宽）的三维拓扑带隙。样品由具有强磁电耦合的开口环谐振器（SRR）组成，并且表现为“弱TI”或2D量子自旋霍尔绝缘体的堆叠。使用直接场测量，我们映射出带隙的体能带结构和Dirac-like色散的光子表面状态，并证明了强大的光子沿非平面表面的传播。我们的工作扩展了从费米子到玻色子的3D TI家族，并为3D几何中的拓扑光子腔、电路和激光器的应用铺平了道路。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
The emergence, coalescence and topological properties of multiple exceptional points and their experimental realization
非厄米系统通过表现出被称为例外点（EP）的相变点来将它们自己与厄米系统区分开，例外点是两个本征态在系统参数变化下合并的点。许多有趣的EP现象，如核/分子和凝聚态物理中的能级交叉/排斥，以及光学中的不寻常现象，如损耗诱导激光和单向传输，可以通过考虑一个简单的2 × 2非厄米矩阵来理解。在更高的维度上，出现了在两态系统中没有发现的更复杂的EP物理。我们从理论上考虑了四态系统中多个EP的出现和相互作用，并利用四个具有非对称损耗的耦合声腔实验实现了该系统。我们发现，多个EP可以出现，作为系统参数的变化，这些EP可以碰撞和合并，导致更高阶的奇异性和拓扑特征比在两态系统中看到的更丰富。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall
