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
Engineering of Chern number of topological bands in bilayer graphene by in-plane magnetic field and electrical bias
本研究基于双层石墨烯完整哈密顿量，证明通过面内磁场与电偏压可实现相变并调控四个能带的陈数，为二维材料拓扑现象研究提供新思路。
2024-05-17 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
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
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
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
Orbital magnetoelectric coupling of three dimensional Chern insulators
本文研究非零层 Chern 数三维 Chern 绝缘体的轨道磁电响应，提出其空间梯度以 $e^2/h$ 严格量子化的规则，并证明该效应受拓扑保护、抗无序且不依赖晶体对称性。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Chern insulators in two and three dimensions: A global perspective
University of Toronto（多伦多大学）
本文提出了一种第二种量化场理论，研究二维和三维陈绝缘体的拓扑不变量，并推导了新的全局定义的陈数和陈矢量表达式，同时探讨了其在光学频率下的响应特性。
2026-01-28 cond-mat.mes-hall
Universal theory of tunable second-order topological corner states induced by interlayer coupling in twist bilayer Chern insulators
本文提出普适理论，揭示具有相反陈数的扭转双层陈绝缘体中二阶拓扑角态的存在条件与位置可由扭转角灵敏调控，为高阶拓扑材料设计开辟新途径。
2024-09-28 cond-mat.mes-hall
Phase Diagram of a Non-Hermitian Chern Insulator: Destabilization of Chiral Edge States and Bulk-Boundary Correspondence
具有增益/损耗型非厄米性的非厄米性陈氏绝缘体显示出奇特的能隙闭合;当非平凡的陈氏绝缘体相变为无能隙相时，由于手征边缘态的不稳定，导带和价带合并为一个带。以前的配方的非厄米体边界对应是不够的，因为这样的差距关闭超出了它的范围。在这里，我们修改的配方，考虑到特殊的间隙关闭，并将其应用到非厄米陈绝缘体。我们证明了体边界对应持有的系统，包括手性边缘状态的不稳定。从体边界对应的相图示出与系统的光谱一致。
2022-04-09 cond-mat.mes-hall
Linear response of a Chern insulator to finite-frequency electric fields
本文解析推导了Chern绝缘体对有限频率电场的线性响应，发现额外拓扑项编码量子反常霍尔效应，并推广至空间非均匀电磁场。
2025-01-25 cond-mat.mes-hall
Integer and fractional Chern insulators in twisted bilayer MoTe2
本研究结合局域电子压缩率与磁光测量，在零磁场小角度扭转双层 MoTe2 中观测到 ν=1 和 2/3 的整数及分数量子陈绝缘体，并实现电场调控拓扑相变。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Chern insulator in a ferromagnetic two-dimensional electron system with Dresselhaus spin-orbit coupling
我们提出了一个二维电子系统中的陈绝缘体与Dresselhaus自旋轨道耦合，铁磁性，和自旋相关的有效质量。解析得到的拓扑相图显示了通过调整磁化方向引起的拓扑相变，其中陈数在$1,0,-1$之间变化。这里示出的磁化取向调谐是触发拓扑相变的比操纵在系统制造之后不再可调谐的交换耦合更实用的方式。理论分析结果得到了能带结构和输运计算的证实，表明了理论方案的可行性。在半导体工程技术先进成熟的今天，这种Chern绝缘体极有可能在实验上实现，并在拓扑自旋电子学中有着广阔的应用前景。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
High Chern number phase in topological insulator multilayer structures: a Dirac cone model study
我们使用狄拉克锥模型来探索Zhao等人在磁掺杂拓扑绝缘体（TI）多层结构中实现的高陈数（C）相[Nature 588，419（2020）]。通过捕捉相边界随参数的变化，计算了T1多层结构的陈氏数，得到了T1多层结构的陈氏数相图。高C行为归因于重整化狄拉克锥的带反转，伴随着带反转，在Γ点处的自旋极化将增加。此外，还研究了另外两种TI多层结构和TI超晶格结构。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall
Tunable high-Chern-number Chern insulators in rhombohedral tetralayer graphene/hBN moiré superlattices
State Key Laboratory of Micro-nano Engineering Science, Tsung-Dao Lee lnstitute & School of Physics and Astronomy, Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学微纳电子工程科学国家重点实验室、李政道研究所及物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室）；Department of Physics, City University of Hong Kong（香港城市大学物理系）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国家材料研究所电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料研究所材料纳米结构研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
研究通过调节扭角和对齐方向，发现多种高陈数陈绝缘体，包括陈数为-4和±3、±2、±1的绝缘态，展示了莫尔超晶格中拓扑结构的多样性。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Large Chern Number Quantum Anomalous Hall Effect In Thin-film Topological Crystalline Insulators
量子反常霍尔绝缘体是一种二维绝缘态，在没有外加磁场的情况下，表现出与量子霍尔态相似的性质。它们具有量子化的霍尔电导$σ^H=Ce^2/h$，其中整数$C$被称为陈数，并且表示无间隙边缘模式的数量。最近的实验表明，掺铬薄膜（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$是一种QAH绝缘体，具有陈数$C=\pm1$。在这里，我们从理论上预测，薄膜拓扑晶体绝缘体（TCI）可以托管各种QAH相，当掺杂铁磁有序掺杂剂。$\pm4$之间的任何陈氏数原则上可以作为（a）取决于磁掺杂浓度的感应塞曼场，（b）固有的或由压电材料通过邻近效应感应的结构变形，以及（c）薄膜的厚度之间的相互作用的结果而达到。在TCI中发现的可调陈氏数在超低功耗信息处理应用中具有重要的潜力。
2013-06-23 cond-mat.mes-hall
Orbital dynamics in 2D topological and Chern insulators
在一个相对论量子形式主义，我们研究的磁场在二维拓扑和陈氏绝缘体的应用所造成的二阶修正的作用。这使得达到的Berry曲率，轨道磁矩，态密度和能量的变化，确定其规范的大电位和输运性质的解析表达式。目前的修正，这成为相关的在相对较低的领域，由于小的差距，这些系统的特点，揭示了零场抗磁化率，可以通过外部磁场调谐。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall
Quantum anomalous Hall effect with tunable Chern number in magnetic topological insulator film
研究了通过在多层拓扑绝缘体薄膜中掺杂磁性元素来实现陈数可调的量子反常霍尔效应的可能性。我们发现在理想中性样品中存在高Chern数QAHE相，通过调节交换场强度或样品厚度，可以直接过渡到另一种QAHE相。借助扩展的Halfton模型，我们证明了可调陈数QAHE相位的物理机制。进一步，我们研究了在费米能被门控调制的实际样品中的现象，其中多整数QAHE平台仍然存在，两个分离的QAHE相通过金属相连接。本文还讨论了高Chern数QAHE相的稳定性。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall
Polarization and orbital magnetization in Chern insulators: A microscopic perspective
本文从微观视角推导了陈绝缘体零温基态的极化与轨道磁化表达式，发现其轨道磁化与现代理论存在根本差异，并揭示了微观自由电流密度非零但宏观平均为零的特性。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall
Universal Hall conductance scaling in non-Hermitian Chern insulators
我们研究了二维陈氏绝缘体的霍尔电导耦合到一个环境，导致增益和损失。引入一个双正交线性响应理论，我们表明，足够强的增益和损耗导致一个特征的非分析贡献的霍尔电导。在其开始时，这种贡献表现出一个普遍的幂律与幂3/2的狄拉克质量，化学势和增益强度的函数。我们的结果为电子输运实验中非厄米拓扑的研究铺平了道路。
2020-09-22 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
Gate-tunable antiferromagnetic Chern insulator in twisted bilayer transition metal dichalcogenides
本研究通过k空间Hartree-Fock计算发现AA堆叠转角双层MoTe₂在ν=-2处存在外电场稳定的反铁磁陈绝缘体，为莫尔超晶格中拓扑与关联的相互作用提供新视角。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall
Chern insulator in a hyperbolic lattice
基于电路量子电动力学中双曲晶格的最新实验实现和对拓扑现象的非欧推广的研究兴趣，我们研究了双曲$\{8,3\}$晶格中的Chern绝缘体相.双曲晶格由正八边形（$8$ -n）构成，每个晶格位置的配位数为$3$ .基于双曲格到欧几里得平面的共形投影，即，Poincaré盘模型，通过计算Bott指数（$B$）和两端电导，揭示了双曲$\{8,3\}$晶格中存在两个伴随量子化电导平台的Chern绝缘体相（分别为$B=1$和$B=-1$）.非平衡局域电流分布的数值计算结果进一步证实了量子化电导平台起源于手征边缘态，两个Chern绝缘体相表现出相反的手征性.此外，我们还研究了无序对双曲晶格拓扑相位的影响。证明了双曲晶格中Chern绝缘体的手征边缘态对弱无序具有鲁棒性。更吸引人的是发现了无序诱导的拓扑非平凡相，在双曲晶格中表现出手征边缘态，实现了拓扑Anderson绝缘体的非欧模拟。我们的工作为探索双曲几何系统的拓扑非平凡态提供了一条途径。
2022-06-04 cond-mat.mes-hall
Measurement of the Chern Number for Non-Hermitian Chern Insulators
针对非厄米系统拓扑不变量测定难的问题，提出利用磁效应通过分析磁场下非厄米能带的劈裂子带测量陈数的方法，在LC电路中验证了可行性，还发现非厄米性可改变子带轨道开闭状态，助力非厄米系统拓扑性质研究。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous open orbits in Hofstadter spectrum of Chern insulator
非平凡带拓扑可以影响Hofstadter谱。我们研究了在合理磁通$\frac{ϕ_{0}}{q}$下的各种模型的陈式绝缘体的Hofstadter谱，这里$ϕ_{0}=\frac{h}{e}$和$q$是整数。我们发现两个主要特点。首先，分裂子带的数目是具有陈数$C$的$|q-C|$。第二，出现了具有陈数$q-1$和$-q-1$的异常开轨道子带，它们超出了Thouless-Kohmoto-Nightingale-den Nijs [Phys.Rev.Lett. \textbf{49}，405（1982）]。这两个发现是由半经典动力学解释。我们提出，可以利用分裂子带的数目来确定冷原子系统中的陈数，而开轨道子带可以为研究朗道能级物理之外的奇异特性提供途径.
2023-03-26 cond-mat.mes-hall
Local topological markers for Chern insulators in ribbon geometry
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana（卢布尔雅那大学数学物理学院）；Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯蒂芬研究所）
本文研究了在部分平移对称性系统中局部陈标记的特性，通过混合位置-动量基计算了开放和周期边界条件下的局部陈标记，并在Haldane模型ribbon中展示了边界行为与完全开放几何的不同。
2026-04-11 cond-mat.mes-hall
Engineering of Chern insulators and circuits of topological edge states
嵌入电子系统中的杂质诱导束缚态，在某些情况下，束缚态可以杂交并导致杂质带。用杂质掺杂绝缘体已被确定为实现物质的工程电子拓扑状态的有前途的途径。在本文中，我们展示了如何实现可调的陈氏绝缘体从三维拓扑绝缘体，其表面是有间隙的，故意掺杂磁性杂质。该方案的主要优点是它是稳健的，特别是对杂质构型不太敏感。我们明确地证明了这一点的一个正方形晶格的杂质以及随机晶格。在这两种情况下，我们表明，它是可能的，通过操纵其拓扑状态改变系统的陈数由一。我们还讨论了如何可以用来工程电路的边缘通道。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Four-dimensional Floquet topological insulator with an emergent second Chern number
该研究针对高维时间周期驱动诱导的Floquet拓扑绝缘体研究空白，探究两种时间周期驱动下四维普通绝缘体的共振准能隙拓扑相变，发现驱动可使其转为具涌现第二陈数的四维Floquet拓扑绝缘体，且拓扑相可通过驱动参数调控。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall
Topological classification of k.p Hamiltonians for Chern insulators
我们证明了存在两个不同的拓扑类的低能量k.p哈密顿陈绝缘体。使用范例的单谷两带模型的例子，我们表明，k.p哈密顿，我们称本地有一个拓扑不变量，精确地对应于霍尔电导率和线性分散的手征midgap边缘状态的扩展点。非局部k.p哈密顿算子的拓扑不变量是系统霍尔电导率的两倍。这一类的特点是由一个非本地散装边缘对应midgap边缘状态出现远离高对称性k.p膨胀点。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall
Realising Haldane's vision for a Chern insulator in buckled lattices
陈氏绝缘体在没有净磁场的情况下表现出量子霍尔效应。由Halfman在20多年前提出，它奠定了拓扑秩序，非常规量子霍尔效应和拓扑绝缘体领域的基础。尽管二十多年来产生了巨大的影响，但Haldman最初关于晶格内交错磁场的设想一直难以实现。事实上，在最初的论文中，哈勒什强调他的想法可能只是一个玩具模型。我表明，屈曲晶格只有简单的跳跃条款，在平面内磁场，可以实现这些模型，不需要外来的相互作用或实验参数。作为一个具体的例子，这个非常广泛的，非常简单的原则，我认为硅烯，蜂窝晶格与平面外的亚晶格各向异性，在平面内的磁场，并表明，它是一个陈省身绝缘体，即使在可忽略不计的小磁场，这是类似于Halfman的原始模型。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantization in chiral higher order topological insulators: circular dichroism and local Chern marker
以普适常数为单位的观测量的鲁棒量化是拓扑相的标志。我们发现，手征高阶拓扑绝缘体（HOTI），体绝缘体与手征铰链状态，提出了两个不寻常的功能相关的量子化。首先，我们表明，圆二色性被量化为一个整数或零，这取决于样品的取向。该探针定位铰链状态，并且可以用于区分不同类型的手性HOTI。第二，我们发现，在一个单一的表面，一个可观察到的霍尔电导率已知的量子化在无限平板几何的本地陈省身标记的平均值，是一个有限的表面非普适。这是由于铰链状态的非普遍贡献，以前未考虑，区分表面的手性HOTI陈绝缘体。我们的研究结果是相关的，以建立更高阶的拓扑系统，如轴子绝缘体候选人EuIn $_2$作为$_2$，和冷原子实现。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Tunable Chern Insulator States with Coexisting Magnonic and Electronic Topology in 2D Honeycomb Kitaev Ferromagnets
本研究提出在Kitaev磁体MnBr$_3$单层中实现磁振子与电子Chern绝缘体相共存，并通过外磁场重取向自旋实现同步调控，为多功能自旋电子器件提供新平台。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall
Dynamical transition in non-Hermitian Chern insulator
Fudan University（复旦大学）；Soochow University（苏州大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
该研究揭示非厄米陈绝缘体中波包传播的动力学转变由传统拓扑局域化与非厄米趋肤效应竞争决定，广义布里渊区框架无法预测此转变。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall
High-Chern number phase in the topological insulator multilayer structures
在最近的实验中，在由交替的磁性掺杂和未掺杂的拓扑绝缘体（TI）层组成的多层结构上已经观察到了Chern数C>1的高Chern数相。本文提出了一种确定TI多层结构中陈数的有效方法，并对磁掺杂和中间层厚度调制的陈数相图进行了系统的研究。我们指出，在多层结构中，高C行为可以归因于带反转机制。此外，我们还发现最低带在Gamma点附近可能是多重简并的，当它们反转时，Chern数的变化将大于1。除了在实验中实现的TI多层结构外，我们还探索了在另外两种TI多层结构中的高C相位实现。我们的实验结果的影响进行了讨论。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall
Exciton fractional Chern insulators in moiré heterostructures
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本研究在莫尔异质结构中预测了由激子引发的玻色子分数陈绝缘体，通过精确对角化揭示了阿贝尔和非阿贝尔相的稳定性，为非阿贝尔任意子的实现提供了新途径。
2025-12-04 cond-mat.mes-hall
Effective description of Chern insulators
在陈氏绝缘体的贝里曲率似乎是一个非规范不变的量，并不立即允许本地长度表征。然而，在我们讨论的2带和3带模型的两个示例中，我们发现布里渊区中的高对称点在对角规范变换下具有Berry曲率不变，并且可以作为几何描述的扩展点。在几何描述的基础上，在基于Dirac的2带Chern绝缘体的情况下，如Haldron模型，我们得出结论，基于膨胀点处的Berry曲率值的特征长度在霍尔粘性的表达式中起着磁长度的作用。在2带模型的情况下，特征“回旋”自旋等于1/2，而在3带kagome的情况下，这种自旋可能是非量子化和非普适的。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Periodically driven four-dimensional topological insulator with tunable second Chern number
本工作研究高频周期性驱动下四维拓扑绝缘体的拓扑相变，证明通过调控驱动振幅可调节第二陈数，实现不同拓扑相间的转变，包括静态系统中缺失的偶数第二陈数相。
2023-12-26 cond-mat.mes-hall
The Anatomy of a Topological Phase Transition in a 2D Chern Insulator
本文通过QWZ模型和维度扩展技术，解析二维陈绝缘体拓扑相变中手性边缘模式的起源，并从时间反演对称性破缺角度定量分析其局域化。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
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
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
Stability, phase transitions, and numerical breakdown of fractional Chern insulators in higher Chern bands of the Hofstadter model
霍夫施塔特模型是研究晶格上分数量子霍尔效应的理论家的热门选择，因为它简单，拓扑平坦带的无限选择，以及对实际材料越来越多的适用性。特别地，在具有陈数$|C|>1$的能带中的分数陈绝缘体可以表现出比连续朗道能级状态更丰富的物理性质，并且最近在实验中被检测到。基于此，我们利用大尺度无限密度矩阵重整化群方法研究了Hofstadter模型中具有较高Chern数的分数Chern绝缘体的稳定性.我们证实了分数态的存在与陈数$C=1,2,3,4,5$在广义Jain系列预测的填充分数带[物理评论Lett. 115，126401（2015）]。此外，我们还讨论了它们的金属到绝缘体的相变，以及区分物理和数值稳定性的微妙之处。最后，我们评论的相对适用性分数陈省身绝缘体在较高的陈省身数频带提出的现代应用。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anderson localization and topological transition in Chern insulators
基于二分格分析了具有非平凡拓扑的二维无序系统的拓扑跃迁和局域演化。时间反演对称性破缺的陈氏绝缘体表现出非标准的行为，无序实现只选择性地分布在一个子晶格上。的陈数生存到一个更强的无序强度（一个数量级以上）比均匀分布的无序的情况下，在强无序的情况下，最终状态是金属。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Disorder in a Three-Dimensional Layered Chern Insulator
研究了三维层状陈氏绝缘体中的无序效应。通过对局域化长度和态密度的数值计算，发现在Anderson绝缘体和Chern绝缘体之间存在两种不同类型的金属相，一种是扩散金属相（DM），另一种是重整化Weyl半金属相（WSM）.我们发现，在零能态的纵向电导率保持有限的重整化WSM相以及在DM相，而在这两者之间的半金属-金属量子相变点为零。基于爱因斯坦关系和自洽玻恩分析，我们给出了量子跃迁点附近的电导率标度。
2016-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photoinduced High-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect from Higher-Order Topological Insulators
本文提出利用周期驱动两类二维高阶拓扑绝缘体产生高陈数量子反常霍尔相，并通过第一性原理计算指认单层石墨炔为候选材料。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional Chern Insulators in Bands with Zero Berry Curvature
即使一个无相互作用的系统在布里渊区各处的贝里曲率为零，也有可能引入相互作用来稳定分数陈氏绝缘体。这些相互作用必然打破时间反演对称性（自发地或明确地），并具有改变底层能带结构的效果。我们概述了一些方法，这可能是实现的，并显示如何类似的相互作用也可以用来创建一个（时间反演对称）分数拓扑绝缘体。虽然我们的方法是严格的限制长程相互作用，我们数值表明，即使是短程相互作用的分数陈省身绝缘体可以稳定在一个带零贝里曲率。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
