Local time-reversal-invariant topological markers in two dimensions
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Cavendish Laboratory, J.J. Thomson Avenue, Cambridge CB3 0US, United Kingdom（剑桥大学卡文迪什实验室）
本文提出一种局域陈-西蒙斯后裔标记，用于表征二维时间反演不变拓扑态，并给出选择对合S的实用方法，适用于强自旋轨道耦合和无序系统。
2026-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantised Bulk Conductivity as a Local Chern Marker
陈氏绝缘体的一个中心性质是拓扑相位和边缘状态对系统中杂质的鲁棒性。尽管如此，陈数不能直接计算在无序的存在。最近，有人提出了一种称为局部标记的陈数的局部类似物，它可以用来识别无序系统。然而，尚不清楚拟议的标记是否代表该系统的物理可测量特性。在这里，我们提出了一个本地标记从一个物理参数，作为一个本地的交叉电导率在系统的大部分测量。我们发现明确的形式的标记为一个非相互作用的系统的电子在晶格上，并表明它对应于现有的陈数的表达式。计算各种无序和无定形系统的例子，表明它是精确量化的陈数和强大的对无序。
2022-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Locality of topological dynamics in Chern insulators
本文研究Chern绝缘体中局域Chern标记与磁场诱导在位电荷的非平衡动力学，发现大样品中其演化可由局域连续性方程描述，并保持静态已知联系，从而便于实验测量。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Phases in Fractals: Local Spin Chern Marker in the Sierpinski carpet Kane-Mele-Rashba Model
本研究在Sierpinski地毯分形上研究Kane-Mele-Rashba模型，发现局域自旋Chern标记可有效索引分形系统的局域拓扑，并适用于更高分形代数。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall
Topological characterization of modified Kane-Mele-Rashba models via local spin Chern marker
本研究利用局域自旋陈标记分析三种含强Rashba自旋轨道相互作用的修正Kane-Mele模型的拓扑性质，验证了该方法的有效性，拓展了自旋陈数方法的适用范围。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall
Truly local topological dynamics of driven defects in Chern insulator
研究Chern绝缘体中缺陷驱动的局域拓扑标记动力学，提出真正局域的运动方程，基于响应函数且可扩展至相互作用系统。
2021-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Interacting Local Topological Markers: A one-particle density matrix approach for characterizing the topology of interacting and disordered states
本文提出基于单粒子密度矩阵的 Chern、chiral 和 Chern-Simons 局域拓扑标记，使其可在无需 Hamiltonian 的情况下表征相互作用与无序态拓扑。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of local $\mathbb{Z}_{2}$ topological markers for finite and periodic two-dimensional systems
本文提出两个空间分辨的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑标记，用于探测有限、非均匀及无序二维时间反演对称绝缘体的局域拓扑，并在Kane-Mele模型中验证其有效性。
2024-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Locality of the anomalous Hall conductivity
金属的反常霍尔电导率（AHC）的几何固有贡献通常表示为倒空间积分：因此，它只针对无界和宏观均匀的样品。在这里，我们表明，几何AHC有一个等价的表达作为一个局部属性。我们定义了一个“几何标记”，它实际上探测AHC在非均匀系统（如异质结），以及在有界样品。标记甚至可以包括几何性质的外在贡献。
2017-02-28 cond-mat.mes-hall
Global and Local Topological Crystalline Markers for Rotation-Symmetric Insulators
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究提出拓扑晶体标记方法，用于旋转对称绝缘体和超导体的体拓扑诊断，通过局部位置空间计算实现无全局旋转对称性的系统分析。
2025-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Insulating state and giant non-local response in an InAs/GaSb quantum well in the quantum Hall regime
我们目前在InAs/GaSb双量子阱中进行的输运测量。在电子-空穴交叉由栅极电压调谐，在纵向电阻率的强烈增加，观察到增加垂直磁场。伴随着超过电阻量子的一个数量级的本地电阻，我们发现一个明显的非本地电阻信号几乎相似的幅度。这两种效应的共存被调和在一个模型中的反向传播和耗散量子霍尔边缘通道提供背散射，由剩余的体电导率短。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Dielectric and optical markers originating from quantum geometry
本文证明半导体与绝缘体的多种非激子介电和光学性质源于量子几何，并提出可映射到实空间晶格位点的局域标记，以解释近场光学观测的空间不均匀性及探测保真度标记。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Suspended graphene devices with local gate control on an insulating substrate
我们提出了一种石墨烯基器件的制造工艺，其中石墨烯单层悬浮在放置在沟槽中的局部金属栅极上方。作为一个例子，我们详细介绍了石墨烯场效应晶体管的制造步骤。这些器件建立在裸露的高电阻率硅衬底上。在77 K及以下的温度下，我们观察到石墨烯电阻率通过施加到栅极的电压的场效应调制。这种制造方法能够实现涉及石墨烯基超导量子比特和纳米机电谐振器的新实验。该方法也适用于其它二维材料。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall
A local quantized marker for topological magnons from circular dichroism
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université（卡斯勒-布罗塞尔实验室，法兰西公学院，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，索邦大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles（非线性现象与复杂系统中心，布鲁塞尔自由大学）；Dynamic Quantum Materials Laboratory, Institute of Materials, EPFL（动态量子材料实验室，材料研究所，洛桑联邦理工学院）
研究自旋系统低能激发的拓扑性质，通过结合局部驱动耗散制备与圆二色性测量，引入量子化拓扑标记，在二维铁磁海森堡自旋系统上演示，可单格点分辨率映射局部陈数标记，提供获取玻色子局部拓扑标记的通用策略。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Local transport in a disorder-stabilized correlated insulating phase
我们报道了在有限的背景无序窗口中，在低电子密度下，在二维GaAs/AlGaAs异质结中实现相关绝缘相的实验。这已经在介观长度尺度上实现，其中绝缘相的特征在于通用跳跃传输机制。在这种制度下的运输是由平均电子分离，独立的拓扑结构的背景障碍。我们已经讨论了钉扎电子固体基态，无序和库仑相互作用的相互作用稳定的观察。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Insulating behavior in metallic bilayer graphene: Interplay between density inhomogeneity and temperature
我们研究了在环境中长程带电杂质诱导的电子空穴水坑存在下的双层石墨烯输运。我们解释的绝缘行为中观察到的温度依赖性的低迁移率双层石墨烯的导电性，使用分析统计理论，考虑到非平均场性质的运输在高度不均匀的密度和潜在的景观。我们发现，即使远离电荷中性点，由于系统中的随机局部激活间隙，水坑也可以诱导共存的金属和绝缘输运行为。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Classification and Distinction of Possible Insulating Phases in Twisted Bilayer Graphene by Impurity Effects
本文研究了杂质对扭曲双层石墨烯（TBG）各绝缘相的影响。采用公认的连续介质模型\cite{b}计算了局域态密度。研究发现，通过局域态密度中杂质诱导的带隙束缚态峰的数目和性质，可以区分打破了先前理论\cite{pa,op1,Lee_2019}中提出的不同对称性的绝缘相.打破先前提出的对称性的绝缘相可以通过剩余的反幺正对称性进一步分类，并通过相应的剩余束缚态的Kramers简并来区分。在扫描隧道显微镜（STM）实验中，可以检测到局域态密度的带隙束缚态峰和束缚态的简并度，从而有助于区分不同的绝缘相。
2020-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phenomena in artificial quantum materials revealed by local Chern markers
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；Center for Integrated Nanotechnologies, Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室集成纳米技术研究中心）
提出基于实空间局部Chern标记的预测框架，揭示了人工石墨烯中拓扑现象的起源，并预测其在临界磁场下转变为拓扑绝缘体，为无序和无能隙材料的拓扑研究提供新途径。
2025-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Microscopic theory of non local pair correlations in metallic F/S/F trilayers
我们考虑了具有金属或绝缘铁磁体的F/S/F三层膜的微观理论。金属铁磁体的三层膜是由两个铁磁体之间的非局域对关联的形成所控制的，而绝缘铁磁体则不存在这种关联。绝缘模型和铁磁模型之间的区别可以从最低阶图中理解。金属铁磁体受非局域对关联控制，铁磁电极具有平行自旋取向时，超导能隙较大。绝缘铁磁体由对断裂控制，如果铁磁电极具有平行的自旋取向，则超导能隙较小。同样的行为被发现在微观相变量中的无序的存在下，也在铁磁体的部分自旋极化的存在下。金属和绝缘三层膜的不同行为可以在实验中探索。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nanoscale Spin Seebeck Rectifier: Controlling Thermal Spin Transport across Insulating Magnetic Junctions with Localized Spin
研究了电荷绝缘磁结中的自旋Seebeck效应，其中热自旋共轭输运是由中心的局域自旋与金属引线中的电子之间的交换相互作用辅助的.我们发现，与体自旋Seebeck效应相比，这种纳米级热自旋转换的品质因数可以是无限的，从而导致理想的卡诺效率在线性响应制度。我们还发现在非线性自旋Seebeck输运区，器件具有非对称和负微分自旋Seebeck效应。最后，对泄漏电子隧穿的情况也进行了讨论。这种纳米级的热自旋整流器，通过调整结参数，可以作为自旋塞贝克二极管，自旋塞贝克晶体管和自旋塞贝克开关，这可能有实质性的影响，灵活的热和信息控制的分子自旋热电子学。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards a theory of surface orbital magnetization
体轨道磁化理论在倒易空间中基于Berry曲率和相关量，在实空间中根据量子力学局域标记的空间平均来制定。在这里，我们考虑一个三维的反铁磁材料具有消失的体积，但非零的表面轨道磁化。我们问是否表面磁化的表面法向分量是很好地定义，如果是这样的话，如何计算它。作为对应于这个量的物理观测量，我们确定了宏观电流沿铰链由两个方面共享。然而，铰链电流仅约束相邻刻面上的表面磁化强度的差异，留下潜在的模糊性。通过进行对称性分析，我们发现，只有晶体表现出赝标量对称承认定义明确的磁化在其表面的经典水平。然后，我们探讨了通过应用于量子局部标记的粗粒化过程计算表面磁化的可能性。我们表明，多个表达式的本地标记存在，并施加限制，筛选出潜在的有意义的候选人。使用几个紧束缚模型作为我们的理论测试床和几个潜在的标记，我们计算表面磁化板的几何形状和比较他们的预测与明确计算的宏观铰链电流棒的几何形状。我们发现，只有一个特定形式的标记始终预测正确的铰链电流。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Theory of Electron-Phonon Dynamics in Insulating Nanoparticles
我们讨论了丰富的振动动力学的纳米尺度的半导体和绝缘晶体探测本地化的电子杂质状态，重点是纳米粒子，只有弱耦合到他们的环境。两个主要制度的电子-声子动力学的区别，振动模式加宽机制的简要调查。最近的工作与环境的机械相互作用的影响进行了讨论。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluctuations and Correlations of Local Topological Order Parameters in Disordered Two-dimensional Topological Insulators
本文论证空间分辨拓扑标记可作为局部序参量，通过超胞数值模拟研究Haldane与Kane-Mele模型中无序驱动的拓扑相变，发现拓扑关联函数具有普适临界指数且能区分不同相变。
2025-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
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
Machine learning assisted measurement of local topological invariants
拓扑量子器件的不断发展需要一种有效的、非侵入性的方法来评估不同拓扑相的组件的一致性。在这里，我们展示了机器学习为非侵入性拓扑质量控制铺平了道路。为此，我们使用局部拓扑标记，能够区分一维导线的拓扑相位。在固态系统中直接观察这种标记是具有挑战性的，但我们表明，人工神经网络可以学习近似它从实验可访问的局部状态密度。我们的方法区分不同的非平凡的阶段，即使是直接运输测量的系统是不可用的，复合系统。这种新方法可以在实验中找到重要的用途，从新型拓扑材料的研究到高通量自动化材料设计。
2019-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometrical approach and topological electron density in the $p_x + ip_y$ superconductor
CPHT, CNRS, Institut Polytechnique de Paris（法国高等研究应用物理中心, 法国国家科学研究中心, 巴黎理工学院）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, Université PSL（卡斯特尔-布罗塞尔实验室, 法兰西公学院, 法国国家科学研究中心, 巴黎文理研究大学）
该研究分析正方晶格px+ipy超导体的几何与拓扑性质，构建受温度保护的局域拓扑标记，关联ARPES可测的电子谱函数，揭示范霍夫对数分布，分析实空间表示与拓扑超流密度。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
