Higher-order topological insulators and semimetals on the breathing Kagome and pyrochlore lattices
$d$维中的二阶拓扑绝缘体是没有$d-1$维拓扑边界态但具有$d-2$维拓扑边界态的绝缘体。它是传统拓扑绝缘体概念的扩展。高阶拓扑绝缘体已经在正方形和立方晶格中进行了研究。在本文中，我们推广到呼吸Kagome和烧绿石晶格。首先，我们在呼吸Kagome晶格上构造了一个二阶拓扑绝缘体。三个拓扑边界状态出现在三角形的角上，在每个角上实现1/3的分数电荷。其次，我们在呼吸烧绿石晶格上构造了一个三阶拓扑绝缘体。四面体的四个角上出现四个拓扑边界态，每个角上有1/4分数电荷。这些高阶拓扑绝缘体的特征是量子化的极化，它构成了体拓扑指数。最后，我们研究了一个二阶拓扑半金属通过堆叠呼吸Kagome晶格。
2018-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Order Parameters for Interacting Topological Insulators
我们提出了一个相互作用拓扑绝缘体的拓扑序参量，用相互作用系统的全格林函数表示。我们证明了它对于时反不变的拓扑绝缘体是精确量子化的，并且可以通过拓扑磁电效应进行实验测量。这个拓扑序参量可以应用于相互作用和无序系统，并用于确定它们的相图。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A theory of Topological Kondo Insulators
我们研究了近藤绝缘体的属性如何改变时，考虑到潜在的晶体场多重态的对称性。我们采用安德森晶格模型，并考虑其低能物理。我们发现，在一个大类的晶体场配置，近藤绝缘体可以开发一个拓扑非平凡的基态。这种拓扑近藤绝缘体通过非物理大的自旋轨道耦合与非相互作用绝缘体电连接，因此可以被视为相互作用驱动的拓扑绝缘体。通过计算近藤绝缘体安德森晶格模型的纠缠谱，分析了该模型的纠缠熵。纠缠谱的计算结果与表面态的计算结果是一致的。最后，我们讨论了一般近藤绝缘体的最大局部化Wannier波函数的构造。
2011-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Insulators
本文回顾拓扑绝缘体的发现历史，阐述其Z2拓扑定义，并介绍扩展拓扑态、代表性材料、合成与实验验证方法，以及拓扑超导、马约拉纳零模和量子反常霍尔效应等衍生现象。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Not all doped Mott insulators have a pseudogap: key role of van Hove singularities
母体化合物的Mott绝缘相经常被用作低掺杂高$T_c$铜酸盐超导体的起始点。特别地，赝能隙态通常被认为是源自莫特绝缘体。在本工作中，我们系统地研究了正方形和三角形晶格上不同的弱掺杂莫特绝缘体，以阐明赝能隙和莫特度之间的关系。我们表明，掺杂的二维莫特绝缘体不一定会导致赝隙相。尽管其固有的强耦合的性质，我们发现，存在或不存在的pseudogap敏感地依赖于非相互作用的带参数，并确定系统的范霍夫奇点所发挥的关键作用。受赝能隙态的SU（2）规范理论的启发，我们提出并数值验证了一个简单的方程，该方程控制了电子散射率特征的演化。
2019-12-31 cond-mat.str-el
Interacting topological insulators: a review
十多年前量子自旋霍尔效应和拓扑绝缘体的发现，使现代凝聚态物理发生了革命性的变化。今天，物质的拓扑态领域是实验学家和理论家最活跃和最富有成果的研究领域之一。拓扑绝缘体的物理特性通常由能带理论和非相互作用费米子系统很好地描述。相比之下，凝聚态物理中几个最吸引人的效应仅仅是由于电子-电子相互作用而存在的，例如非常规超导，近藤效应和莫特-哈伯德跃迁。这篇评论文章的目的是给拓扑能带结构和相关物理干扰和竞争时出现的多个方向的概述。其中包括拓扑能带结构和相关拓扑绝缘体稳定性的研究。相互作用引起的拓扑相，如拓扑近藤绝缘体提供了另一个令人兴奋的话题。更奇异的物质态，如拓扑莫特绝缘体和分数Chern绝缘体，只存在于拓扑和强相互作用的相互作用，没有任何能带结构的模拟。最后强调了某些过渡金属氧化物的拓扑能带结构与量子阻挫磁性之间的关系。
2018-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Connecting higher-order topological insulators to lower-dimensional topological insulators
近年来，晶体对称性在丰富TI种类中的作用得到了积极的研究。高阶TI是一种新型的拓扑晶体绝缘体，其具有比常规TI表面更低的维数的无隙边界态。在本文中，依赖于一个具体的紧束缚模型，我们表明，高阶TI可以顺利地连接到传统的TI在较低的维度，而没有体隙关闭或对称性破缺。我们的结果支持理解高阶TI作为一个堆叠的低维TI在尊重所有的晶体对称性的方式。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrodynamics effects in 3+1 dimensions induced by interactions in Topological Insulators
本文研究了3+1维拓扑绝缘体中相互作用的影响。我们表明，对于一个特定类型的相互作用，电动力学响应是等价的非相互作用的拓扑绝缘体在4+1维的响应。
2012-09-14 cond-mat.str-el
Magnetic Orders of Correlated Topological Insulators at Finite Temperature
本文研究了有限温度下二维关联拓扑绝缘体的磁序，包括关联Chern绝缘体和关联Z2拓扑绝缘体.对于二维关联Chern绝缘体，我们发现热涨落诱导的磁序出现在关联Chern绝缘体的中间相互作用区域。相反，对于相关的Z2拓扑绝缘体，不存在热涨落诱导的磁序。最后，我们给出了一个解释的差异。
2013-09-22 cond-mat.str-el
Simplified topological invariants for interacting insulators
我们提出了一般的拓扑序参量相互作用绝缘体的格林函数在零频率。他们提供了一个统一的描述各种相互作用的拓扑绝缘体，包括量子反常霍尔绝缘体和时间反转不变的绝缘体在四维，三维和二维。由于只使用零频率下的格林函数，这些拓扑序参量可以有效地评估强相互作用系统的大多数数值和分析算法。
2012-08-13 cond-mat.str-el
Diagnosing a strong topological insulator by quantum oscillations
我们展示了如何在绝缘体的表面态的量子振荡测量可以允许诊断一个强大的拓扑绝缘体，并区分它从它的弱或拓扑平凡的对手。该判据由表面态量子振荡谱中基频个数的奇偶性定义：频率的偶数意味着弱或拓扑平凡绝缘体，而奇数则指向强拓扑绝缘体。我们还讨论了在实践中应用这一标准的各个方面和问题。
2015-02-20 cond-mat.str-el
Topological invariants for interacting topological insulators with inversion symmetry
对于具有反演对称性的相互作用Z_2拓扑绝缘体，我们提出了一个简单的拓扑不变量，它用相互作用格林函数在时间反演不变动量下的宇称本征值表示.我们从我们前面的公式中推导出这个结果，该公式涉及频率-动量空间上的积分。该公式大大简化了具有强相互作用的反演对称绝缘体中Z_2拓扑不变量的显式计算。
2012-04-18 cond-mat.str-el
Topological insulators and higher-order topological insulators from gauge-invariant 1D lines
在这篇手稿中，我们研究了对称性和拓扑结构之间的相互作用，重点是二维/三维拓扑绝缘体和高阶拓扑绝缘体的$Z_2$拓扑指数。我们表明，在存在的两重旋转对称或镜像对称，规范不变量可以定义为任意一维线的布里渊区。这些一维物理量为计算拓扑绝缘体的$Z_2$指数提供了新的途径。与通用设置相比，其中$Z_2$索引通常涉及具有全局定义的平滑量规的布里渊区中的2D平面，该1D方法仅涉及布里渊区中的一些1D线，而不需要全局量规。这种简化的方法可以用于任何具有双重晶体对称性的时间反演不变绝缘体，可以在32个点群中的30个中找到。此外，这个一维量可以进一步推广到高阶拓扑绝缘体来计算磁电极化$P_3$。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Phases in AB-Stacked MoTe$_2$/WSe$_2$: $\mathbb{Z}_2$ Topological Insulators, Chern Insulators, and Topological Charge Density Waves
我们提出了一个理论上的量子相图AB堆叠MoTe $_2$ /WSe $_2$使用自洽的Hartree-Fock计算在平面波的基础上进行，在这个系统中的拓扑状态的观察的动机。在填充因子$ν=2$（每个莫尔晶胞两个孔）下，库仑相互作用可以通过打开电荷间隙来稳定$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体。在$ν=1$中，相互作用诱导了三类竞争态，自旋密度波态，面内铁磁态和谷极化态，它们经历了由面外位移场调谐的一级相变。在一定的位移场作用下，谷极化态成为陈氏绝缘体。此外，我们预测的拓扑电荷密度波形成一个蜂窝晶格的铁磁性在$ν=2/3$。这个多功能的系统托管一套丰富的量子相位的未来方向进行了讨论。
2022-08-09 cond-mat.str-el
Interacting Topological Insulators with Synthetic Dimensions
近年来实验技术的发展给我们提供了前所未有的机会来研究高维度的拓扑绝缘体，而某些维度是“合成的”，即沿这些合成维度的有效晶格动量是可控的周期性调谐参数。在这项工作中，我们研究相互作用的拓扑绝缘体与合成尺寸的影响。结果表明，虽然用“合成技术”可以精确模拟高维拓扑绝缘体的自由费米子能带结构，但这些有效合成的拓扑绝缘体中的类属相互作用与普通凝聚态系统中的局域相互作用有着质的不同.我们发现，这些特殊但通用的相互作用对拓扑绝缘体有意想不到的影响，即它们会改变（或减少）拓扑绝缘体的分类不同于以前广泛研究的局域相互作用。
2018-04-10 cond-mat.str-el
Opportunities in topological insulator devices
拓扑绝缘体（TI）有望成为新的量子现象的一个有前途的平台，其实验实现需要复杂的设备。在这篇技术评论中，我们讨论了TI器件特别感兴趣的四个主题：拓扑超导性，量子反常霍尔绝缘体作为奇异现象的平台，自旋电子功能和拓扑介观物理。我们还讨论了TI器件制造的现状和技术挑战，以解决新的物理问题。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Classification of interacting electronic topological insulators in three dimensions
凝聚态物理中一个基本的开放问题是如何在强电子相互作用的存在下修改传统和拓扑带绝缘体之间的二分法。我们发现，有6个新的电子拓扑绝缘体，没有非相互作用的对应物。与先前已知的带状绝缘体相结合，这些产生总共8个拓扑上不同的相。两种新的拓扑绝缘体具有简单的物理描述，即莫特绝缘体，其中电子自旋形成熟悉的拓扑带绝缘体的自旋类似物。其余的是作为这两个“拓扑顺磁体”和拓扑带绝缘体的组合。我们证明了这8个相构成了所有可能相互作用的拓扑绝缘体的一个完整列表，并按Z_2^3群结构分类。实验签名也讨论了这些阶段。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Holographic Topological Insulator
本研究报告（最初发表在http：//www.ntu.edu.sg/ias/newsletters/Documents/APPN/APPNv5n2May2016-lowres.pdf）介绍了拓扑绝缘体和全息术的最新进展，并概述了如何从具有小间隙的边界陈氏绝缘体构建全息体拓扑绝缘体。
2016-09-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Buried topological edge state associated with interface between topological band insulator and Mott insulator
用层动力学平均场论研究了拓扑带绝缘体与莫特绝缘体界面的电子结构。为了表示这些系统的体相，我们使用广义Bernevig-Hughes-Zhang模型，该模型除了导致能带反转的自旋-轨道耦合项之外还包含Hubbard样的现场库仑能量U。分别通过适当选择较小和较大的U值来实现拓扑相和莫特绝缘相。正如预期的那样，界面被发现是金属，因为本地化的边缘状态。然而，当莫特绝缘体中的库仑能量接近临界值时，这种边缘状态在莫特绝缘体内部而不是在界面处表现出其最大幅度。这一发现对应于邻近拓扑带绝缘体诱导的新型邻近效应，并表明，由于莫特绝缘体内的自旋轨道耦合，界面附近的几个层从莫特绝缘相转变为拓扑绝缘相。此外，我们认为，普通的邻近效应，即近藤峰诱导在莫特绝缘体由相邻的金属状态，伴随着一个额外的反向邻近效应，近藤峰引起的状态密度在相邻的金属层的增强。
2014-08-29 cond-mat.str-el
Thermodynamic and topological phase diagrams of correlated topological insulators
给出了密度矩阵拓扑相的定义。将非相互作用和相互作用系统的拓扑不变量推广到非零温度。研究了有限温度下电子相互作用对拓扑绝缘体的影响。关联拓扑绝缘体由Kane-Mele模型描述，该模型由Falicov-Kimball型相互作用项扩展。在Hartree-Fock和Hubbard I近似下，确定了热力学和拓扑相图，其中包含了长程序。结果表明，关联效应对非平凡拓扑相的存在有很强的抑制作用。在均匀相，我们发现一个纯粹的相关驱动的相变到拓扑平凡的莫特绝缘体。
2015-07-25 cond-mat.str-el
Supercurrent Reversal in Two-Dimensional Topological Insulators
计算了外加磁场作用下二维拓扑绝缘体上的超导电流。当窄的二维拓扑绝缘体的边缘态杂化时，外部磁场可以关闭杂化能隙，从而驱动拓扑绝缘体从绝缘体到半金属态的量子相变。我们发现超导电流在量子相变处的符号反转揭示了拓扑绝缘体通过约瑟夫森效应的本征性质。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation effects in two-dimensional topological insulators
拓扑绝缘体已成为凝聚态物理中最活跃的研究领域之一。本文综述了二维电子关联效应的研究进展，重点介绍了具有内禀自旋轨道耦合的系统和数值结果。讨论的主题包括介绍了非相互作用的情况下，概述了理论模型，相关的拓扑带绝缘体，相互作用驱动的相变，拓扑莫特绝缘体和分数拓扑状态，螺旋边缘状态的相关效应，和相互作用系统的拓扑不变量。
2013-03-07 cond-mat.str-el
Fractional Topological Insulators -- a Pedagogical Review
分数拓扑绝缘体是携带分数电荷激发、守恒电荷并且关于时间反转对称的电子系统。本文首先介绍了场的基本概念，然后综述了分数拓扑绝缘体在二维和三维空间中的理论认识。在此之间，我们讨论了“二维半”的情况，即可能在未细分的三维拓扑绝缘体的二维表面上形成的分数拓扑绝缘体。我们专注于电子系统，并强调边缘和表面的属性，最显着的无间隙边缘模式扰动的稳定性。
2015-09-09 cond-mat.str-el
Characterization of a topological Mott insulator in one dimension
通过研究关联电子模型的体拓扑不变量和纠缠谱，研究了一维拓扑莫特绝缘体的性质。阐明了无相互作用拓扑带绝缘体中的无隙边态如何演化为拓扑莫特绝缘体中的自旋边态。此外，我们还提出了一种拓扑Mott相变，这是一种新的拓扑相变，在自由费米子系统中从未观察到过。这种非常规的转变发生在自旋液相中的莫特绝缘体，并伴随着零的单电子格林函数和自旋激发光谱的间隙关闭。
2014-05-09 cond-mat.str-el
Classification of Topological Insulators and Superconductors
提出了一种拓扑绝缘体和超导体的详尽分类方案。拓扑绝缘体（超导体）的关键性质是在拓扑平凡状态和拓扑非平凡状态之间的界面/边界处出现无间隙自由度。我们的方法包括在减少的问题分类拓扑绝缘体（超导体）在d空间维度的问题，安德森局域化在（d-1）维边界的系统。我们发现，在每个空间维度上，恰好有五种不同的拓扑绝缘体（超导体）。给定的拓扑绝缘体（超导体）内的不同拓扑扇区可以用整数绕组数或Z_2量来标记。五种拓扑绝缘体之一是d=2的“量子自旋霍尔”（或：Z_2拓扑）绝缘体，以及它在d=3维中的推广。对于每个维度d，五个拓扑绝缘体对应于十多年前由Altland和Zirnbauer在无序系统的上下文中引入的哈密顿算子的十个通用对称类中的五个的某个子集（其概括了三个众所周知的“Wigner-Dyson”对称类）。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological insulators and topological non-linear sigma models
本文将拓扑非线性σ模型的物理与Chern-Simons绝缘体的物理联系起来。我们证明了对应于每一个2n维Chern-Simons绝缘体，都存在一个具有Wess-Zumino-Witten项的（n-1）维拓扑非线性σ模型.打破这些非线性σ模型的内部对称性导致非线性σ模型与θ项。[This类似于从2n维Chern-Simons绝缘体到（2n-1）维和（2n-2）维受离散对称性保护的拓扑绝缘体的降维。]当传统的梯度展开方法失效时，本文所描述的对应关系允许人们导出包含费米子和序参量的理论中的拓扑项（我们称之为“费米子-σ模型”）。本文还讨论了拓扑非线性σ模型中孤子的量子数和（2n-1）维拓扑绝缘体的电磁作用。在整个论文中，我们使用一个简单的模型来说明事情是如何工作的。
2011-07-06 cond-mat.str-el
Spin-Momentum Locked Topological Surface States, non-trivial Berry's phase and magnetoelectric quantization in topological insulators
三维拓扑绝缘体表面是一种新型的二维电子气。三维拓扑绝缘体的精确量子化磁光或轴子响应是其表面Berry相位保护自旋动量锁定态的直接结果。(PRL Viewpoint http：//physics.aps.org/node/3810）。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Invariants and Ground-State Wave Functions of Topological Insulators on a Torus
我们用环面上的基态波函数定义拓扑不变量。这种方法导致精确定义的公式霍尔电导在四维和拓扑磁电$θ$长期在三维，和他们的推广在更高的维度。它们在任意多体相互作用和无序的情况下是有效的。这些拓扑不变量系统地推广了二维Niu-Wu-less-Wu公式，对无序拓扑绝缘体和强关联拓扑绝缘体，特别是分数拓扑绝缘体的数值计算具有重要意义.
2014-01-25 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Cubic Topological Kondo Insulators
目前的近藤绝缘体理论采用的是传导电子与源自四方晶体环境的局部Kramers双峰的相互作用，但所有的近藤绝缘体都是立方的。在这里，我们发展了一个立方拓扑近藤绝缘体的理论，涉及自旋四重态与导电海的相互作用。自旋四重态极大地增加了强拓扑绝缘体的电势，从图中完全消除了弱拓扑相。我们证明了立方近藤绝缘体中的相关拓扑行为只能存在于布里渊区中较低对称性的X或M点处，从而导致了具有重准粒子的三个狄拉克锥。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry Protected Topological Hopf Insulator and its Generalizations
本文研究了一类$3d$和$4d$拓扑绝缘体，它们的拓扑性质用Hopf映射及其推广来刻画.我们确定的对称性$\mathcal{C}^\prime$，一个广义的粒子-空穴对称性，使霍普夫绝缘体的$\mathbb{Z}_2$分类。对称性为$\mathcal{C}^\prime$的霍普夫绝缘体的$4d$类似物具有相同的$\mathbb{Z}_2$分类。$3d$和$4d$ Hopf绝缘体的极小模型可以分别抽象地看作“Chern-绝缘体$ \rtimes S^1$“和“Chern-绝缘体$\rtimes T^2$“。我们还讨论了Hopf绝缘体与Weyl半金属之间的关系，为实验实现指明了方向。
2016-12-15 cond-mat.str-el
Study of interface phenomena in a topological-insulator/Mott-insulator heterostructure
我们从理论上研究了由拓扑绝缘体（TI）和莫特绝缘体（MI）组成的二维异质结构，阐明了在界面处可以实现何种电子态.利用非均匀动力学平均场论，我们证实了穿透到MI区的拓扑边缘态诱导了一个重费米子类的中间带隙态。我们进一步阐明了带隙中间态的空间调制准粒子重量的性质，并讨论了TI区域的局域关联效应。通过改变界面附近的电子隧穿，计算了电导率和Drude重量。
2013-09-12 cond-mat.str-el
Higher-Order Topological Mott Insulator on the Pyrochlore Lattice
我们提供了第一个无偏的证据，高阶拓扑莫特绝缘体在三维数值精确的量子蒙特卡罗模拟。该绝缘相在非相互作用极限下与三阶拓扑绝缘体电连接，其特征在于烧绿石晶格拐角处的无隙模式，其特征在于$\mathbb{Z}_{4}$自旋Berry相。关联和非关联拓扑相位之间的区别在于，在前一相位中，无隙角模仅出现在Mott类自旋激发中。我们还表明，从三阶拓扑莫特绝缘体到通常的莫特绝缘体的拓扑相变发生时，体自旋能隙单独关闭。
2021-10-25 cond-mat.str-el
Equivalent topological invariants of topological insulators
时反不变的拓扑绝缘体一般可以由有效拓扑场论定义，其中θ系数只能取0或π。该理论对任意相互作用系统普遍适用，θ不变量的量子化可以直接用实验测量。简化到非相互作用系统的情况下，θ不变量可以表示为整个三维布里渊区上的积分。或者，非相互作用的绝缘体可以通过定义在离散时间反演不变动量上的拓扑不变量来分类。本文证明了拓扑绝缘体的积分不变量与离散不变量之间的完全等价性。
2012-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological invariants for Standard Model: from semi-metal to topological insulator
我们考虑拓扑不变量描述半金属（无间隙）和绝缘（有间隙）状态的量子真空的标准模型和可能的量子相变这些状态之间。
2010-01-18 cond-mat.str-el hep-ph
Topological Mid-gap States of Topological Insulators with Flux-Superlattice
本文基于Halfton模型，研究了具有π磁通超晶格的拓扑绝缘体。我们发现，存在由磁通超晶格诱导的带隙中间态。特别地，中间带隙态具有非平凡的拓扑性质，包括非零的陈数和无带隙边缘态。我们推导了一个有效的紧束缚模型来描述拓扑中能隙态，并利用该模型对中能隙态进行了研究。所得结果可直接推广到其他二维磁通超晶格拓扑绝缘体。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of topological insulators without gap closing
我们考虑二维陈氏绝缘体和时间反演不变的拓扑绝缘体，并讨论扰动打破粒子数守恒或时间反演对称性的影响。平凡的质量项的出现，预计将导致量子相变到平凡的阶段时，这样的扰动overweights的拓扑项。这些相变通常与大间隙闭合相关联。相反，手征陈氏绝缘体不受粒子数破缺扰动的影响。此外，$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体经历相变到拓扑平凡的阶段，而没有散装间隙关闭在任何这样的扰动的存在下。在某些情况下，这些相变可以被规避，并且通过另一个U（1）对称性（例如，由于自旋守恒）来恢复保护。这些发现的背景下进行了讨论相互作用的拓扑绝缘体。
2016-08-12 cond-mat.str-el
3D Network Model for Strong Topological Insulator Transitions
我们构建了一个三维（3D），时间反演对称推广的Chalker-Coddington网络模型的整数量子霍尔跃迁。我们的网络模型的新功能是，除了一个弱拓扑绝缘体阶段已经容纳的网络模型框架在现有的文献中，它主机强拓扑绝缘体阶段以及。我们明确地表明，强拓扑绝缘体阶段出现一个平凡的绝缘体阶段和弱拓扑阶段之间的中间阶段。此外，我们发现了一个非局部的转换，涉及一个平凡的绝缘体阶段和一个弱拓扑阶段在我们的网络模型。值得注意的是，强拓扑相位映射到自己在这个转换。我们表明，在添加足够强的无序强拓扑绝缘体相进行相变成金属相。我们用数值方法确定了绝缘体-金属转变的临界指数。我们的网络模型明确地展示了如何将2D拓扑相变的半经典渗透图推广到3D，并为研究3D拓扑相变开辟了新的场所。
2020-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four-Dimensional Topological Insulators with Nodal-Line Boundary States
传统的拓扑绝缘体和超导体在其边界上具有拓扑保护的节点，而最近对单线半金属的兴趣仅涉及体能带结构。在这里，我们提出了一种新的四维拓扑绝缘体保护的反酉反射对称，其边界带具有一个单一的$PT$对称的节线与双拓扑电荷。受最近四维量子霍尔效应实验实现的启发，我们还提出了一个冷原子系统，实现了新的拓扑绝缘体与可调参数作为额外的维度。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Oblique confinement states are superinsulators, not topological insulators
我们证明了Cardy-Rabinovici模型中的斜约束态是超绝缘体，而不是拓扑绝缘体。这是因为它们唯一的体激发是完全阻止电荷-反电荷对分离的弦，导致严格无限大的电阻（低于临界温度和/或电压）。这与由有限的体能隙引起的拓扑绝缘体的典型激活行为非常不同。
2022-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent Coherence and Spin-Polarization of Topological Surface States on Topological Insulators
拓扑绝缘体上的无带隙表面态可以避免非磁性杂质的弹性散射，这使得它们成为低功率电子应用的有希望的候选者。然而，对于广泛的应用，这些状态应该保持相干，并在环境温度下显着自旋极化。在这里，我们研究的相干性和自旋结构的拓扑状态的表面上的模型拓扑绝缘体，Bi 2 Se 3，在高温下的自旋和角度分辨光电子能谱。我们发现一个非常弱的加宽和基本上没有衰减的自旋极化的拓扑表面状态到室温。我们的研究结果表明，拓扑绝缘体表面的拓扑态可以作为室温电子器件的基础。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional topological insulators
我们分析了二维拓扑绝缘体的推广，它可以实现相互作用，时间反转不变的电子系统。这些状态，我们称之为分数拓扑绝缘体，除了受保护的边缘模式外，还包含分数电荷和统计的激发。在s^z守恒的玩具模型中，我们证明了一个系统是分数拓扑绝缘体当且仅当σ_{sH}/e^* 是奇数，其中σ_{sH}是单位为e/2π的自旋霍尔电导，e^* 是单位为e的元电荷.
2009-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Partition Functions and Stability Criteria of Topological Insulators
利用量子自旋霍尔系统和拓扑绝缘体的配分函数描述了它们的非手征边缘激发。在这种情况下，时间反演对称性保护的拓扑相位的稳定性进行了重新讨论，并把与离散异常的存在和缺乏模块的不变性的配分函数。将稳定拓扑绝缘体的$\Z_2$特征推广到具有相互作用和非阿贝尔边激励的系统。
2013-09-09 cond-mat.str-el hep-th
Topological phase in $1D$ topological Kondo insulator: $Z_{2}$ topological insulator, Haldane-like phase and Kondo breakdown
我们用数值精确投影量子Monte Carlo方法模拟了半满$1D$ $p$波周期性Anderson模型，虽然系统的可解非相互作用极限对应于传统的$Z_{2}$拓扑绝缘体，但系统确实处于与以前在$p$波Kondo晶格模型上所发现的Haldane态.利用开边界系统的场分辨磁化强度和周期边界的奇异相关子来识别上述拓扑态。有趣的是，在我们的周期类Anderson-like模型中，由于本征电荷涨落的存在，类Haldane态的边缘磁化强度并没有饱和到单位磁矩，这超出了现有文献中Kondo晶格模型的描述.这一发现揭示了在这种典型的相互作用拓扑态中存在着关联驱动的拓扑态，并且在使用非相互作用图像时应注意。此外，在零温度下没有观察到表面近藤击穿的痕迹，并且怀疑类似挫折的相互作用可能在诱导这种近藤屏蔽的根本破坏中是至关重要的。这里的发现可能与我们对相互作用的拓扑材料如拓扑近藤绝缘体候选者SmB $_{6}$的理解有关。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Possible topological phases of bulk magnetically doped Bi2Se3: turning a topological band insulator into the Weyl semimetal
讨论了在磁掺杂拓扑带绝缘体中实现外尔半金属相的可能性。当磁矩为铁磁极化时，由于拓扑质量和磁质量的竞争，系统中存在三个相：拓扑带绝缘相、Weyl半金属相和平凡相.从拓扑绝缘体在Dirac点附近的一般连续哈密顿量出发，导出了Weyl点的低能理论，例如Bi_{2} Se_{3}在$Γ$点附近的${\bf k} \cdot {\bf p}$理论.在此基础上，我们引入金刚石晶格上的微观紧束缚模型来描述磁掺杂拓扑绝缘体，发现了Weyl半金属相。我们还讨论了外尔半金属相对反常霍尔效应的尺寸交叉。最后，我们讨论了外尔半金属相的实验情况。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Topological Phase Transition in 3d Topological Insulators from Dynamical Axion Response
首先在粒子物理学的背景下提出的轴子电动力学在凝聚态物理学中在3d拓扑绝缘体的拓扑场论描述中表现出来，并产生磁电效应，其中施加磁（电）场$\mathbf{B}(\mathbf{E})$诱导极化（磁化）$\mathbf{p}(\mathbf{m})$。利用线性响应理论研究了三维拓扑绝缘体的Fu-Kane-Mele模型在含时均匀弱磁场作用下的关联拓扑电流。通过计算动态电流极化率$χ^{\mathbf{j}_p\mathbf{j}_p}_{ij}(ω)$，从其静态极限中发现了弱拓扑（或普通）绝缘体与强拓扑绝缘体之间拓扑相变的一个连续序参量. $χ^{\mathbf{j}_p\mathbf{j}_p}_{ij}(ω)$在拓扑绝缘状态下，在临界频率处显示出变号奇异性，且强度受到抑制。我们的研究结果可以在三维TI候选材料的电流噪声实验中得到验证，以检测这种拓扑相变。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapped Boundary Phases of Topological Insulators via Weak Coupling
3+1维拓扑绝缘体的标准边界态具有无带隙带电费米子。我们提出的模型系统，再现这个标准的无间隙边界状态在一个阶段，但也有间隙的相位与拓扑顺序。我们的模型是弱耦合的，所有的动力学是明确的。我们重新推导了一些已知的拓扑绝缘体的边界态，并构造了新的边界态。与凝聚态物理的标准自旋/电荷关系的一致性对模型施加了非平凡的约束。
2016-05-05 cond-mat.str-el hep-th
Correlated Topological Insulators and the Fractional Magnetoelectric Effect
拓扑绝缘体的特征在于存在受时间反演对称性保护的无间隙表面模式。在三个空间维度的磁电响应描述的电磁场的散装θ项。在这里，我们构建这样的阶段，不能顺利地连接到任何带状绝缘体的理论例子。这种相关的拓扑绝缘体承认分数θ/π描述的分数磁电响应的可能性。我们表明，分数θ/π是唯一可能的在一个带隙的时间反演不变系统的玻色子或费米子，如果系统也有deconfined分数激发和相关的退化基态拓扑非平凡空间。我们用一个时间反演对称拓扑绝缘体的相关玻色子与θ = π/4的具体例子来说明这一结果。电子分数拓扑绝缘体的扩展进行了简要介绍。
2010-05-06 cond-mat.str-el hep-th
Topological Magnetic Insulators with Corundum Structure
拓扑绝缘体是量子物质的一种新态，它的表面态位于绝缘带隙中，并受到时间反演对称性的保护。当在拓扑绝缘体中建立适当类型的反铁长程序时，系统支持轴子激发。本文从理论上研究了过渡金属氧化物中的电子态，其中自旋-轨道相互作用和电子-电子相互作用起着决定性的作用。紧束缚模型分析预测，具有这种结构的材料可以是强拓扑绝缘体。由于电子的相关性，反铁磁秩序可能会发展，从而产生拓扑磁性绝缘体相与轴激发。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-dimensional topological insulators in the octahedron-decorated cubic lattice
研究了八面体缀饰立方晶格中自旋轨道耦合的紧束缚模型。计算了晶格的能带结构，并计算了Z_2拓扑指数。根据Z_2拓扑指数和能带结构，给出了不同填充率的晶格相图。我们发现$(1;111)$和$(1;000)$强拓扑绝缘体在一定的参数范围内分别出现在1/6、1/2和2/3填充分数下。此外，在1/6和2/3填充分数处发现了$(0;111)$弱拓扑绝缘体。分析和讨论了这些拓扑绝缘体的特性及其表面状态。
2011-01-19 cond-mat.other cond-mat.str-el
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
Domain-wall, overlap, and topological insulators
拓扑绝缘体是一类新的材料，它在本体中具有带隙光谱，但在系统的表面（边缘）处伴随有拓扑保护的无带隙激发。这些现象通过量子反常与系统的对称性和维数有着密切的关系。我们指出，这样的表面状态是畴壁/重叠费米子的物理实现。从这个角度出发，我们讨论了它的含义拓扑绝缘体的实验。我们还讨论了一个非常规的重叠费米子，这是建议的“周期表”的拓扑绝缘体和超导体。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Holographic classification of Topological Insulators and its 8-fold periodicity
使用一般的克利福德代数在任何空间维度的属性，我们明确分类狄拉克哈密顿与零模式的时间反演，粒子洞对称性和手征的离散对称性的保护。假设拓扑绝缘体的边界态是狄拉克费米子，我们由此全息再现了Kitaev和Ryu发现的拓扑绝缘体的周期表。et. al，不使用拓扑不变量，也不使用K-理论。此外，我们发现候选Z_2拓扑绝缘体在类A1，AII中的尺寸0，4 mod 8和类C，D中的尺寸2，6 mod 8。
2012-05-16 cond-mat.str-el hep-th math-ph
