Topological skyrmion semimetals
提出拓扑斯格明子半金属相，其特征为布里渊区基态自旋织构中的拓扑缺陷，发现广义费米弧体-界对应与手性反常响应，为实验研究拓扑斯格明子相及量子斯格明子霍尔效应奠定基础。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Why does bulk boundary correspondence fail in some non-hermitian topological models
体边界对应对于拓扑绝缘体是至关重要的，因为它将边界态（具有零能量、手征或螺旋）与体中定义的拓扑数相关联。这种对应的应用需要一个通常没有明确提到的先决条件：边界本身不能改变体状态，从而改变定义在它们上面的拓扑数。在分数圈数的非厄米模型中，我们证明了这样的前提条件失效，体边界对应被切断。结果表明，在模拟系统从周期边界条件到开边界条件的演化过程中，当消除边界间的跳跃时，必须经过例外点，谱的拓扑结构发生了变化.这使得具有开边界链的拓扑结构与无边界链的拓扑结构完全不同。我们还认为，这种奇异的行为不会出现时，开放的边界被取代的磁畴壁。因此，指数定理只适用于有畴壁的体系，而不能进一步应用于开边界的体系。
2017-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Surface-to-bulk scattering in topological insulator films
提出了拓扑绝缘体（TI）薄膜中表面态和体态之间无序和声子诱导耦合的定量微观理论。我们发现一个简单的结构的表面到体散射矩阵元素，并确认体表面耦合在运输和光电发射实验的重要性，评估其依赖于温度，载流子密度，薄膜厚度和粒子-空穴不对称性。
2014-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Higher-order bulk-boundary correspondence for topological crystalline phases
我们研究了拓扑晶体相的体边界对应，其中晶体对称性是二阶（反）对称性，酉或反酉。我们得到了一个配方的散装分类群，唯一确定的拓扑分类的边界状态的子群序列的散装边界对应。这种提法自然包括高阶拓扑相位以及拓扑非平凡的散装系统没有拓扑保护的边界状态。完整的散装和边界分类的高阶拓扑相位与额外的二阶对称或反对称包含在这项工作中。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Observation of non-Hermitian bulk-boundary correspondence in quantum dynamics
体边界对应是拓扑物质中将体拓扑不变量与边缘态联系起来的一个中心原理，它在一类迄今为止尚未得到实验验证的非厄米特系统中失效。在这里，我们从理论上预测和实验上观察到非厄米体边界对应，传统的体边界对应的基本推广，在离散时间非幺正量子行走动力学的单光子。我们的实验表明，即使在没有拓扑边缘状态的边界附近的光子局域化，从而证实了非厄米趋肤效应。通过我们的实验方案的边缘状态重建，我们直接测量拓扑边缘状态，它匹配良好的非布洛赫拓扑不变量从本地化体态波函数计算。我们的工作毫不含糊地建立了非厄米体边界对应作为一个一般原则的基础上的非厄米拓扑系统，并铺平了道路，在开放系统中的拓扑物质的完整理解。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Experimental observation of dynamical bulk-surface correspondence for topological phases
我们实验证明了一种通过金刚石中的氮空位（NV）中心的固态自旋系统来研究拓扑量子相的动力学分类方法。类似于实空间中的体边界对应在平衡，我们观察到一个动态的体表面对应的动量空间中的动力学淬火过程。一个新兴的动力学拓扑不变量是精确测量在实验中通过成像的动态自旋纹理上最近定义的带反转表面，与高拓扑数正在实施。重要的是，动态分类方法被证明是独立的淬火方式和强大的退相干效应，提供了一种新的和实用的策略，特别是对于高维间隙拓扑相的动态拓扑表征。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing topological invariants in the bulk of a non-Hermitian optical system
拓扑绝缘体在本体上是绝缘的，但在其表面上具有导电状态。用于探测其拓扑性质的标准方法主要涉及探测表面，即使拓扑不变量是通过本体能带结构定义的。在这里，我们利用非厄米实验证明在光学系统中的拓扑转变，只使用散装的行为，而不求助于表面特性。这个概念与光学以外的广泛系统有关，其中表面物理学很难探测。
2014-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Subspace-Protected Topological Phases and Bulk-Boundary Correspondence
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体研究所）
本文阐明了子空间在自由费米子拓扑相中的作用，定义了新的拓扑不变量，揭示了未配对零模等边界现象，建立了体-边界对应，并探讨了与内部对称性的相互作用及可能平台。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk Saturable absorption in Topological Insulator thin Films
利用开孔Z -扫描技术研究了石英衬底上脉冲激光沉积拓扑绝缘体（TI）Bi_2Se_3薄膜的非线性光学吸收特性。与文献中先前报道的值相比，已发现沉积态薄膜的饱和强度显著提高了一个数量级。过去的文献结果是不确定的，以确定是否饱和吸收是来自表面状态或散装。专门设计的磁性掺杂TI样品的实验，使我们能够属性TI的体状态的饱和吸收特性。详细的实验程序和可能的解释观察到的结果进行了讨论。
2016-12-09 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
Effects of surface-bulk hybridization in 3D topological `metals'
确定表面-体耦合的影响是一个关键的挑战，对利用许多可用的三维拓扑“金属”的表面状态的拓扑性质。在这里，我们结合有效模型计算和从头计算板研究的最低阶的表面-体相互作用的影响：杂化。在有效模型的研究中，我们离散了一个已建立的低能有效四带模型，并在Fano模型的精神下引入了表面带和体带之间的杂化。我们发现，杂交增强体和狄拉克表面状态之间的能隙，并保留后者的自旋纹理定性，虽然与减少自旋极化幅度。我们的从头算研究发现，体和表面状态之间的能隙增长后，板厚的增加，非常定性的协议与有效的模型研究。比较我们的两种方法的结果，我们推断，实验观察到的低幅度的自旋极化可以归因于杂化型的表面-体相互作用。我们讨论了现有的ARPES数据中这种杂交的证据。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological energy conversion through bulk or boundary of driven systems
结合物理维度和合成维度，允许对高维拓扑状态的可控实现和操纵。在我们的工作中，我们介绍了两个准周期驱动的一维系统，使不同的驱动源之间的可调拓扑能量转换。使用三个驱动器，我们实现了一个4D量子霍尔态，它允许在1D系统的大部分中的两个驱动器之间进行能量转换。只有两个驱动器，我们在链条的边缘实现了两者之间的能量转换。这两种效应都是三维时反不变拓扑绝缘体中有效轴子电动力学的表现。此外，我们探讨了驱动频率的无序性和可重复性的影响，并表明这种现象是鲁棒的。我们提出了两个实验平台，基于半导体异质结和超冷原子的光晶格，以观察拓扑能量转换。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical bulk boundary correspondence and dynamical quantum phase transitions in higher order topological insulators
本研究将动力量子相变与动力学体边对应关系拓展至二维高阶拓扑物质，通过含所有高阶拓扑形式的最小模型，证实DQPTs可在跨体、边界能隙闭合的猝灭中发生，且动力学体边对应形式异于一维体系。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Attachment of Surface "Fermi Arcs" to the Bulk Fermi Surface: "Fermi-Level Plumbing" in Topological Metals
研究了“费米弧”表面准粒子态在“拓扑金属”中的作用（其中某些费米面片具有非零的陈数）。它们充当“费米能级管道”，在具有非零陈数的明显不连通的费米片组之间转移准粒子，以保持它们的化学势相等，这是规范不变性所要求的。费米弧有一个手性切向连接到体费米表面的片的表面投影：每个投影的总陈数等于弧连接到它的净手性。需要从费米弧的信息来明确地确定在体费米表面不确定的反常霍尔效应的量化部分。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Oscillations in a Topological Insulator Bi$_2$Te$_2$Se with Large Bulk Resistivity (6 $Ω$cm)
我们报道了在一个拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_2$ Se中观察到的显著的Shubnikov-de Haas振荡，该绝缘体具有大的体电阻率（在4 K时为6 $Ω$ cm）。通过拟合SdH振荡，我们推断出大金属丰度参数$k_F\ell$ = 41，表面迁移率（$μ_s\sim$ 2，800 cm $^2$ /Vs）远大于体迁移率（$μ_b\sim$ 50 cm $^2$ /Vs）。折射率场$B_ν$与填充因子$ν$的关系图显示了$\frac12$ -位移，与无质量狄拉克态一致。分数填充状态的证据被认为是在11-T领域。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement of the topological surface state optical conductance in bulk-insulating Sn-doped Bi$_{1.1}$Sb$_{0.9}$Te$_2$S single crystals
在拓扑绝缘体薄膜中，拓扑表面态已被广泛地通过光学观察到。然而，在这些材料的典型厚单晶中，体态占主导地位，并且光学很难明确地验证拓扑表面态的存在。在这项工作中，我们研究了新配制的体绝缘的Sn掺杂的Bi $_{1.1}$ Sb $_{0.9}$ Te $_2$ S晶体的电荷动力学的时域太赫兹光谱。该化合物显示出比以前报道的任何其他体绝缘拓扑绝缘体更好的绝缘行为。通过将磁场施加到7 T，透射率可以增强为零场透射率的5 $\%$的量，我们认为这种效果是由于拓扑表面状态的抑制。这种抑制基本上是独立的样品的厚度，显示的二维性质的运输。场对表面态的抑制使我们可以用晶体板本身作为参考样品来提取表面电导、迁移率、电荷密度和散射率。我们的测量为研究半经典机制之外的现象，如拓扑磁电效应奠定了基础。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Linear magnetoresistance and surface to bulk coupling in topological insulator thin films
研究了体绝缘拓扑绝缘体薄膜的磁电阻随温度的变化。采用脉冲激光沉积技术生长了Bi2Se2Te和BiSbTeSe 1.6的薄膜，并进行了输运测量。磁输运测量表明，在高磁场值的非饱和线性磁阻（LMR）的行为。我们提出了一个仔细的分析，以解释的起源LMR考虑到所有现有的模型LMR。在这里，我们认为体绝缘态和金属表面态构成两个平行的导电沟道。通过验证这一点，我们能够将线性磁阻行为解释为这些平行通道之间的竞争。我们观察到，交叉领域，LMR集，随着温度的升高而降低。我们建议，这个交叉场可以用来唯象地估计强度的表面体耦合。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall 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
Bulk-boundary-defect correspondence at disclinations in rotation-symmetric topological insulators and superconductors
我们研究了基态拓扑结构和拓扑结构之间的联系，晶格通过存在异常状态的向错-拓扑晶格缺陷，违反旋转对称性只在本地。我们首先显示存在的异常向错状态，如马约拉纳零模式或螺旋电子状态，在二阶拓扑相位通过Volterra过程。利用拓扑晶体的框架，构造了具有旋转和平移对称性的$d$维晶体拓扑相，然后确定了弱拓扑相和一阶拓扑相对$(d-2)$维反常向错态的所有贡献.我们执行此程序的所有Cartan对称类的拓扑绝缘体和超导体在二维和三维，并确定是否散装拓扑结构，边界签名和向错异常之间的对应关系是唯一的。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bulk-edge correspondence in topological pumping
从体-边对应的观点重新讨论了拓扑抽运[1-3]。作为泵浦电荷的质心（CM）的移动由时间方向上的Berry连接明确给出。我们发现，所观察到的泵浦是由于散装，但其量化是保证由边缘状态引起的CM奇异运动。这是拓扑泵浦中的体-边对应。一个规范不变形式的泵浦电荷提出的时间规范，并用于建立这种散装边缘对应。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall
Bulk effects on topological conduction on the surface of 3-D topological insulators
拓扑绝缘体在微调磁场中的表面态是实现防止无序的拓扑金属的理想候选者。它的特征是：（1）在精细调谐的纵向磁场中长导线的电导平台和（2）电导率总是随样品尺寸而增加，并且两者都与无序强度无关。我们数值研究这些实验运输签名是如何受到影响的体积物理在内部的拓扑绝缘体样品。我们表明，这两个签名的拓扑金属是强大的对批量效应。然而，大体积确实大大加速了金属在磁场中的衰变，并改变了其对表面无序的反应。当无序强度被调谐到与体能带共振时，电导率遵循标度理论的预测，表明传导是扩散的。在其他无序强度的大部分减少了表面无序和缩放理论的影响是系统地违反，信号传导是不完全扩散。这些效应将改变表面电导率和磁导率的大小。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Signatures of Topological Superconductivity in Bulk Insulating Topological Insulator BiSbTe$_{1.25}$Se$_{1.75}$ in Proximity with Superconducting NbSe$_2$
在s波超导体和三维拓扑绝缘体（3D-TI）之间的界面处，超导性和自旋动量锁定的组合被预测将产生可以容纳Majorana费米子的奇异p波拓扑超导相。然而，以前研究的3D-TI样品的大体积电导率和3D大块超导体与2D拓扑表面状态之间的费米能级失配阻碍了重大进展。在这里，我们采用块状绝缘拓扑绝缘体与二维超导体NbSe $_2$通过范德华外延组装。实验测得的微分电导产生不寻常的功能，包括双间隙频谱，一个固有的不对称性，消失与小的平面内磁场和微分电导纹波的偏置显着大于超导能隙。我们解释我们的结果的基础上的邻近诱导超导的拓扑表面状态，同时也考虑拓扑平凡的超导性所产生的Rashba型表面状态的可能性。我们的工作表明，获得p-波超导体的邻近效应体绝缘TI的可能性。
2019-11-17 cond-mat.mes-hall
Bulk-Edge Correspondence for Point-Gap Topological Phases in Junction Systems
本文将非布洛赫能带理论扩展至结系统，建立了非厄米点隙拓扑相的体-边对应关系，并揭示了界面附近本征态的“非厄米邻近效应”及其独特的局域化长度性质。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quasiparticle Effects in the Bulk and Surface-State Bands of Bi2Se3 and Bi2Te3 Topological Insulators
采用基于GW近似的第一性原理多体微扰理论研究了Bi2Se3和Bi2Te3拓扑绝缘体的体能带结构和表面态.准粒子自能修正对体能带结构引入了显著的变化，而它们对带隙的影响在带反转区与通常没有带反转的情况相反。参数化的“剪刀运营商”来自批量的研究，然后被用来调查的电子结构的平板模型，表现出拓扑保护的表面状态。包括自能修正的结果显示显着的位移的狄拉克点相对于体带和大的间隙开口的表面状态之间的相互作用所造成的整个薄板，都与实验数据相一致。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
State-dependent Topological Invariants and Anomalous Bulk-Boundary Correspondence in non-Hermitian Topological Systems
在非厄米拓扑系统中，体边界对应的破坏是一个公开的、有争议的问题。在本文中，为了解决这个问题，我们提出了以下问题：一个（全球）拓扑不变量可以完全描述的拓扑性质的NH系统作为其厄米对应？我们的答案是否定的。我们不能用一个全局拓扑不变量（包括非Bloch拓扑不变量）来精确地刻画NH系统的拓扑性质。相反，存在一种新的拓扑不变量，这是缺乏在其埃尔米特对应-状态依赖拓扑不变量。借助状态依赖拓扑不变量，我们发展了NH拓扑系统的一种新的拓扑理论，并得到了体-边界对应的精确形式，包括状态依赖相图、状态依赖相变和反常输运性质（自发拓扑流）.因此，这些结果将有助于人们理解各种非厄米系统的奇异拓扑性质。
2020-03-30 cond-mat.mes-hall
Bulk and edge spin transport in topological magnon insulators
我们研究了拓扑磁振子绝缘体的自旋输运性质。拓扑磁振子绝缘体是一种具有拓扑非平凡体磁振子带和位于体带隙中的受保护磁振子边缘模的磁性绝缘体。采用Landau-Lifshitz-Gilbert唯象理论，计算了在有和没有随机晶格缺陷的情况下，金属间自旋积累不平衡驱动的自旋电流通过正常金属$|$拓扑磁振子绝缘体$|$正常金属异质结.我们表明，散装和边缘运输的特点是不同的长度尺度。这导致了一个特征系统的大小，其中磁振子输运从小系统的体积主导跨越到较大系统的边缘主导。这些发现是通用的和相关的拓扑运输系统的非保守玻色子。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Surface magnetic ordering in topological insulators with bulk magnetic dopants
我们发现，一个三维的拓扑绝缘体掺杂磁性杂质的散装可以有一个政权的表面是磁有序的，但散装不是。这与常规材料形成对比，在常规材料中，本体有序相通常比表面有序相更坚固。这种差异源于拓扑绝缘体的拓扑保护无间隙表面状态特征。我们研究的问题，使用平均场的方法在两个具体的模型，给出相同的定性结果，有一些有趣的差异。我们的研究结果可以帮助解释最近的实验结果显示出现的光谱间隙掺杂Mn或Fe原子的Bi2Se3的表面状态，但没有可测量的体磁性。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian bulk-boundary correspondence via scattering theory
传统的体边界对应在非厄米系统中失效。本文应用散射理论，在一维非厄米系统中重建了体边界对应。基于散射理论，发现拓扑不变量可以通过求解广义本征值问题而得到，而不需要计算广义布里渊区。作为一个直接的结果，我们揭示了一种新型的拓扑相变没有典型的体能隙关闭和一个不稳定的阶段与拓扑边界状态，被称为临界拓扑相。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bulk-boundary correspondence in three dimensional topological insulators
讨论了三维无相互作用拓扑绝缘体的体拓扑不变量与表面态谱的关系。通过研究特定的模型，并考虑一般的边界条件的电子波函数在晶体表面上，我们表明，使用实验技术，探测表面状态，只有强拓扑和平凡的绝缘相可以区分;后者的状态被等效为一个弱的拓扑绝缘体。在强拓扑绝缘体中，只有表面态数目的{ \it宇称}，而不是表面态数目本身，对时反不变边界扰动是鲁棒的。我们的研究结果表明，$\z$定义的体积边界对应，兼容的$\z$分类的拓扑绝缘体。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Bulk-edge correspondence and long range hopping in the topological plasmonic chain
拓扑保护边缘模式的存在经常被认为是拓扑绝缘体的一个非常理想的特性。然而，这些边缘状态并不总是存在的。一维偶极系统中长程跳变的现实物理处理可以打破保护边缘模式的对称性，而不影响体积拓扑数，导致体积边缘对应的崩溃。重要的是要找到一个更好的理解，在哪里以及如何发生，以及如何测量it.In这里，我们研究的行为的体积和边缘模式的二聚链的金属纳米粒子，并在一个更简单的非厄米次近邻模型提供一些深入了解体边缘击穿现象。我们构造体积边缘对应相图为简单的情况下，并使用这些想法来设计一个措施的等离子体系统的基础上，其体积属性的破缺。这提供了一个参数制度，其中体积边缘对应关系被保存在拓扑等离子体激元链，以及用于评估这种现象在其他系统中的框架。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Weak localization of bulk channels in topological insulator thin film
弱反定域化（WAL）预计每当强自旋轨道耦合或散射开始发挥作用。拓扑绝缘体的体态中的自旋轨道耦合非常强，足以导致拓扑相变。然而，最近观察到的WAL在拓扑绝缘体似乎有一个模糊的起源从体态。从三维拓扑绝缘体的有效模型出发，我们发现拓扑绝缘体薄膜的最低二维体子带可以用修正的质量Dirac模型来描述.我们推导了二维体子带和表面带的磁导率公式。由于相对较大的间隙，2D体子带可能位于其中也期望幺正行为或甚至弱局域化（WL）的区域中，而不是总是WAL。因此，体态可能贡献小的磁导率，甚至补偿来自表面态的WAL。当体WL通道的数量超过表面WAL通道时，可能会出现磁导率曲线的拐点，从而提供来自体状态的弱局部化的签名。
2011-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Bulk-Vortex Correspondence of Higher-Order Topological Superconductors
已知手性拓扑超导体中的涡旋捕获Majorana零模作为其体态拓扑的签名响应。在这项工作中，我们建立了二维$C_n$ -保护的D类高阶拓扑超导体的类似的体涡旋对应，其中量子涡旋将普遍捕获一对分别具有$\hat{z}$ -方向角动量$J_z=0$和$J_z=n/2$的$C_n$ -保护的Majorana束缚态。这种有趣的一对一的异常涡旋模式和高阶拓扑结构之间的映射可以通过一个独立于模型的补丁构造方法系统地推导出来。作为概念的证明，我们提出了一个完全可解的模型来确认所提出的涡Majorana模式。我们的理论建立了涡旋作为一个前所未有的实验措施，在超导体的高阶拓扑结构。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Interplay of Topological Surface and Bulk Electronic States in Bi2Se3
在这封信中，我们提出了扫描隧道显微镜的状态密度测量和电子结构计算的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3。测量结果表明，除了预期的狄拉克锥显着的背景状态。密度泛函计算使用平板模型和分析的偏态密度表明，背景是一致的，在表面具有小振幅的块状状态。拓扑表面态与价带中的类体态共存，在投影能带结构中呈现为肩状。这些结果有力地支持了最近的散射实验所提出的拓扑和块状表面态的量子干涉的图片。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall
Topological Corner States in Graphene by Bulk and Edge Engineering
二维高阶拓扑通常在（近）粒子-空穴对称模型中研究，这样可以在体模型中打开一个边隙。但更多的情况是，边缘甚至会反交叉到本体，在那里角态很难精确定位。我们通过Slater-Koster多轨道模型在石墨烯基$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体中解决了这个问题，该绝缘体具有源自衬底的自旋轨道耦合和面内磁化。无带隙的螺旋边缘模式在体内部交叉，其中也位于磁化诱导的边缘间隙。在通过一系列证据证明其在体拓扑中的二阶非平凡性之后，我们证明了体边缘现场能量的差异可以精确地调整边缘模式的交叉/反交叉的位置到体间隙内部。这可以帮助明确地识别菱形薄片的两对具有非零能量简并的拓扑角态。我们进一步发现钝角对比锐角对更稳定。这些结果不仅为“寻找”拓扑角态提供了一种可行的途径，而且也为“体-边界对应”提供了一种更高阶的拓扑形式。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall
Topological Anomalous Skin Effect in Weyl Superconductors
我们表明，外尔超导体可以通过一种新的表面到体的机制，我们称之为拓扑异常趋肤效应吸收光。这种情况甚至发生在单带超导体的无序的情况下，并且通过希尔伯特空间的拓扑分裂成体和手性表面马约拉纳状态来促进。在干净的限制，效果表现为一个特征吸收峰，由于表面-体过渡。我们还考虑了体无序的影响，使用Keldysh响应理论。对于弱无序，尽管存在无间隙的外尔点，但体响应让人想起$s$波超导体的Mattis-Barclay结果，其光谱权重强烈抑制在配对能量的两倍以下。对于更强的紊乱，整体反应变得更像Drude，并且$p$波特征消失。我们表明，表面-体信号生存时，结合在弱无序的存在下的散装。因此，拓扑反常趋肤效应可以作为Weyl超导性的指纹。我们还计算了迈斯纳响应板的几何形状，将表面状态的影响。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A General Theorem Relating the Bulk Topological Number to Edge States in Two-dimensional Insulators
本文证明了二维绝缘体中体拓扑量子数与边缘态之间关系的一个一般定理。它表明，只要有一个拓扑秩序的散装，其特征在于由一个非零的陈数，即使它是定义为一个非保守量，如自旋的情况下的自旋霍尔效应，人们总是可以推断出存在的无间隙的边缘状态下的某些扭曲的边界条件，允许边缘之间的隧道。这种关系对于无序和相互作用是鲁棒的，并且它提供了量子（电荷）霍尔效应和量子自旋霍尔效应的统一拓扑分类。此外，它调和了明显的冲突之间的整体拓扑秩序的稳定性和开放边界系统中的无间隙边缘状态的不稳定性（如已知的自旋霍尔情况下发生）。在本框架下，进一步研究了体拓扑序和边态动力学的时间反演不变性的后果。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall
Bulk-edge correspondence at the spin-to-integer quantum Hall effect crossover in topological superconductors
该研究探讨二维拓扑超导体中，通过增强塞曼磁场实现自旋到整数量子霍尔效应转变时，体边对应及无质量边缘和瞬子激发的行为。
2025-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Bulk-Hinge Correspondence and Three-Dimensional Quantum Anomalous Hall Effect in Second Order Topological Insulators
手征铰链模是三维二阶拓扑绝缘体的重要特征。在这里，我们提出了一个四极杆指数相结合的板陈数在散装表征流动模式的手征铰链模式沿铰链在样品的表面的交叉点。我们进一步利用拓扑场论证明了手征铰链模与四极指数和平板陈数的对应关系，并给出了手征铰链模导致的三维量子反常霍尔效应的图像.这两个体拓扑不变量可以在电输运和磁光实验中测量。用这种方法，我们建立了三维二阶拓扑绝缘体的体铰链对应。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Bulk-Free Topological Insulator Bi2Se3 nanoribbons with Magnetotransport Signatures of Dirac Surface States
拓扑绝缘体（TI）的许多应用以及新现象需要具有减小的尺寸的器件。虽然已经取得了很大的进展，实现薄膜的TI具有低的体载流子密度，纳米结构还没有报道具有类似的性能，尽管事实上，尺寸限制应有助于减少贡献的体载流子。在这里，我们证明了Bi2Se3纳米带，生长通过一个简单的无催化剂的物理气相沉积，具有固有的低体载流子密度，并可以进一步通过尺寸限制散装自由，从而揭示了高流动性的拓扑表面状态。磁输运和霍尔电导测量，在单一的纳米带，表明，在厚度低于30 nm的体输运被完全抑制，这是支持自洽的带弯曲计算。结果突出了材料生长和几何约束的重要性，以适当地利用拓扑表面状态的独特性质。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall
Surface-state spin textures in strained bulk HgTe: strain-induced topological phase transitions
由于压缩单轴应变导致的带隙的打开使得块状HgTe成为在任何表面处具有受保护的无带隙表面态的强三维拓扑绝缘体。采用六带k.p模型，利用形变碲化汞表面态的自旋织构与系统的镜像陈数和表面态的轨道组成的密切关系，确定了形变碲化汞表面态的自旋织构.我们发现，在表面与C2v点群对称的应变幅值的增加触发拓扑相变的缠绕数的表面状态的自旋纹理翻转，而四个拓扑不变量表征散装能带结构的材料是不变的。
2016-05-01 cond-mat.mes-hall
Bulk-boundary correspondence in disordered higher-order topological insulators
在这项工作中，我们研究了无序效应对二维高阶拓扑绝缘体（HOTI）体-边界对应的影响。我们集中在两种情况下：（i）体角对应，（ii）边角对应。对于体角对应的情况下，我们证明了流动性差距的存在，并澄清相关的拓扑不变量，表征流动性差距。此外，我们发现，虽然系统保持体角对应在无序的存在下，角状态的迁移率间隙，而不是体间隙的保护。对于边角对应的情况下，我们表明，HOTI的体迁移率间隙和边缘带隙不再同时关闭。因此，得到了一个丰富的相图，包括各种无序引起的相变过程。值得注意的是，实现了从非平凡到平凡相的无序诱导的转变，将HOTI与其他拓扑状态区分开来。我们的结果加深了对体-边界对应的理解，丰富了无序HOTI的拓扑相变。
2021-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Nonsymmorphic Ribbons out of Symmorphic Bulk
具有非平凡拓扑结构的物质状态已经根据它们的体对称性进行了分类。然而，通过将拓扑绝缘体切割成带状，系统的对称性降低。通过构造包含带的适当对称性的有效哈密顿量，我们发现拓扑态的性质依赖于带的约化对称性和适当的边界条件。我们将我们的模型应用到最近发现的二维拓扑晶体绝缘体组成的IV-VI单层，在那里我们验证了边缘终端发挥了重要作用的狄拉克交叉。特别是，我们发现，一些批量削减导致非对称带，即使散装材料是symorphic。非对称性产生了一个新的拓扑保护，其中狄拉克锥是保持任意的带状宽度。有效哈密顿量与从头计算结果吻合良好。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Higher-order Floquet topological phases with corner and bulk bound states
我们报告的理论发现和表征的高阶Floquet拓扑相位动态产生的周期性驱动系统与镜像对称性。我们证明了数值和分析，这些阶段支持低维Floquet束缚态，如角Floquet束缚态在一个二维系统的边缘的交叉点，由非平衡高阶拓扑结构诱导的周期性驱动器的保护。我们的特点高阶Floquet拓扑的批量Floquet哈密顿使用镜像分级Floquet拓扑不变量。这使得一类新的高阶“异常”Floquet拓扑相位的表征，其中开放系统主机Floquet绑定状态的角落具有相同的驱动器，以及与两倍的周期。此外，我们表明，散装涡结构可以动态产生的驱动器，是空间不均匀的。我们表明，这些散装涡可以主机多个Floquet束缚态。这种“搅拌驱动协议”利用了高阶拓扑结构和先前研究的分数电荷，散装拓扑缺陷之间的连接。我们的工作建立了Floquet工程的高阶拓扑相位和体缺陷超出平衡分类，并提供了一个多功能的工具，动态生成和控制拓扑保护Floquet角落和批量绑定状态。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall
Bulk-edge correspondence for Chern topological phases: A viewpoint from a generalized index theorem
本文从开放空间的指数定理出发，研究了不具有时间反演对称性的拓扑绝缘体（超导体）的体-边对应。我们假设一般的哈密顿量不仅具有线性色散，而且具有由一般的能带结构产生的高阶导数。使用一个广义指数定理有效的这样的系统，我们显示的边缘状态和陈数指定的散装系统的谱流之间的等价性。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Topological Quadrupolar Semimetals
在这项工作中，我们预测了几种新类型的拓扑半金属，表现出大量的四极矩。这些半金属模型的三维扩展的2D四极拓扑绝缘体。一种类型的半金属具有体节点和带间隙的拓扑表面。第二种类型，我们可以称之为高阶拓扑半金属，具有带隙的体积，但在一个或多个表面上具有偶数个节点的狄拉克半金属。最后一种类型有一个有间隙的体积，但在多个表面上有一半的狄拉克半金属。这些半金属中的每一个都产生中间间隙铰链状态和铰链电荷，以及表面极化，这都是体四极矩的后果。我们展示了如何散装四极矩的这些系统可以计算的能量谱中的散装或表面节点的动量位置。最后，我们说明，在某些情况下，它是有用的检查节点的Wannier带，而不是能量带，提取散装四极矩。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall
Second-Order Bulk-Boundary Correspondence in Rotationally Symmetric Topological Superconductors from Stacked Dirac Hamiltonians
二维二阶拓扑超导体在其边界处具有零维马约拉纳束缚态。在这项工作中，专注于旋转不变的晶体拓扑超导体，我们建立了一个散装边界对应链接的存在下，这样的马约拉纳束缚态的散装拓扑不变量引入Benalcazar等人。因此，我们建立当一个拓扑晶体超导体的旋转对称性保护显示二阶拓扑超导性。我们的方法是基于堆叠狄拉克哈密顿，使用它，我们将拓扑相位之间的转换相邻的间隙边界之间的转换属性。我们发现，除了批量旋转不变量，在一个给定的几何形状的马约拉纳边界束缚态的存在依赖于弱拓扑不变量和旋转中心相对于晶格的位置之间的相互作用。我们为我们的预测提供了数值例子，并讨论了我们的方法可能的扩展。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Coexistence and Decoupling of Bulk and Edge States in Disordered Two-dimensional Topological Insulators
研究了无序二维拓扑绝缘体中边态和体态共存于同一费米能级时的散射和局域化性质。由于边缘-体背散射（拓扑或对称性不禁止\emph{a priori}），安德森无序使边缘和体态不可分割地局域化。提出了两种方法来有效地解耦它们，并恢复鲁棒传输。第一种退耦来自长程无序，因为边缘态和体态在$k$空间中被很好地分离。第二个是来自边缘门，由于边缘状态在实空间中的边缘性质。后者可以用于电调谐安德森绝缘体和拓扑鲁棒导体之间的系统，即，拓扑晶体管的实现。
2014-03-18 cond-mat.mes-hall
Bulk-boundary correspondence of topological insulators from their Green's functions
拓扑绝缘体是一种无相互作用的、带隙的费米子系统，具有无隙的边界激发。它们的特点是拓扑不变量，可以用许多不同的方式来写，包括格林函数。在这里，我们表明，存在的边缘状态直接遵循的存在的拓扑不变量的格林函数，所有10类拓扑绝缘体在所有的空间维度。我们还表明，由此产生的边缘状态的特点是由自己的拓扑不变量，其值等于体绝缘体的拓扑不变量。这可以用于测试给定的模型哈密顿量是否可以描述拓扑绝缘体的边缘。最后，我们观察到，这里讨论的结果同样适用于相互作用的拓扑绝缘体，有一定的修改。
2011-08-25 cond-mat.mes-hall
Generalized bulk-edge correspondence for non-hermitian topological systems
提出了一种适用于非厄米拓扑系统的修正周期边界条件。在这种边界条件下，表征系统的拓扑数以与相应的厄米特系统相同的方式定义，因此，以引入表征非厄米特趋肤效应的附加参数为代价，厄米特极限中的体-边对应的思想几乎可以原样应用。通过对具有手征对称性的非厄米SSH模型的分析，我们发展了这个框架，并证明了广义参数空间中的体-边对应。在这个参数空间中的一个有限区域与一个非平凡的手征缠绕数对被确定为拓扑非平凡的，表明存在一个拓扑保护的边缘状态下的开放边界。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall
Topological Classificaton of Non-Hermitian Gapless Phases: Exceptional Points and Bulk Fermi Arcs
根据点能隙和线能隙两种复合能隙，对非厄米系统中的无隙相进行了分类。我们发现，例外的点，不仅本征能量，而且本征态合并，其特征在于通过关闭点间隙与非平凡的拓扑电荷的间隙。此外，我们发现，体费米弧伴随着例外点是强大的，因为真正的线间隙的拓扑电荷。在分类的基础上，还讨论了一些实例。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Tuning topological surface magnetism by bulk alloying
部署的IV-VI族半导体的体能带结构的分析原子模型，我们连接的自旋结构的拓扑表面状态的晶体场和自旋轨道耦合参数的体材料。虽然Dirac-Weyl（或等价地，Rashba）型拓扑表面状态通常被假设为普适的，但我们表明表面状态的物理是惊人的非普适的。为了清楚地看到这一点，我们计算RKKY相互作用，这可以被视为这种表面态自旋结构的探针，发现它的\emph{qualitative form}取决于体自旋轨道和晶体场参数的值。这开辟了通过例如改变IV-VI族三元化合物的组成来调节IV-VI族拓扑绝缘体表面上的自旋相互作用的途径，以及突出了拓扑绝缘体中体相和表面物理之间的联系的重要性。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological bulk-edge effects in quantum graph transport
我们研究了周期量子图中的量子输运问题，该图中的顶点耦合对时间反演是非不变的。它表明，图形拓扑结构可能发挥决定性的作用，说明这一要求的导电性能与两个例子。在第一种情况下，运输是可能的，在高能量的散装只被抑制在样品的边缘，而在第二个的情况是相反的，运输是可能的，只有在边缘。
2020-01-29 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Direct demonstration of bulk-boundary correspondence in higher-order topological superconductors with chiral symmetry
本文研究 DIII 与 BDI 类二维高阶拓扑超导体，提出由零能交叉构造的一对拓扑不变量，以直接连接体哈密顿量与 Majorana 角模并刻画体-边对应。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall
Manipulation of Topological States and Bulk Band Gap Using Natural Heterostructures of a Topological Insulator
我们对（PbSe）5（Bi_2Se_3）_3 m进行了角分辨光电子能谱研究，该材料形成了由拓扑绝缘体（TI）和普通绝缘体组成的天然多层异质结构.对于m = 2，我们观察到一个带隙的Dirac-cone状态的体带隙内，这表明拓扑界面态被有效地封装块层;此外，有人发现，量子限制效应的Bi 2Se 3层的带色散的有效体带隙提高到0.5 eV，有史以来最大的TI中观察到的。此外，我们发现系统在m = 1时不再处于拓扑相，指向在m = 1和2之间的拓扑相变。这些结果表明，利用自然发生的异质结构是一个新的有前途的战略，实现奇异的量子现象和器件应用的TI。
2012-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
