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
Effect of chiral selective tunneling on quantum transport in magnetic topological-insulator thin films
采用Landauer-Buttiker方法研究了磁掺杂超拓扑绝缘体薄膜的电子输运性质。手性选择性隧穿在这样的系统中，导致传输间隙，并因此电流阻塞解决。当具有相反手性的磁性状态在能量上对齐时，这种量子传输阻塞发生。当电子隧穿由交换场引起的磁势势垒或磁势阱时，可以观察到这一点。证明了当结构反转非对称势或面内磁化作用时，这一手征跃迁规则失效，这一新发现有助于解释拓扑绝缘体薄膜中的量子输运，特别是揭示量子反常霍尔效应的纵向电导行为.此外，利用手性选择性隧穿效应产生的负微分电阻，可以设计磁性拓扑绝缘体薄膜的电子器件。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall
Chiral topological excitonic insulator in semiconductor quantum wells
本文提出了一种在半导体异质结中实现手征拓扑激子绝缘体的方案，这种方案可以在实验上用两个铁磁绝缘膜相邻的耦合量子阱来实现。不同的平均场手征拓扑顺序，这是由于铁磁薄膜的磁化方向的变化，可以表征为TKNN数在体系统中，以及由在边缘系统中的无隙态的绕组数。此外，我们还提出了一个实验方案，通过测量热导来检测手征无隙边缘态的出现，并区分不同的手征拓扑顺序。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Ambi-chiral anomalous Hall effect in magnetically doped topological insulators
磁掺杂拓扑绝缘体中与时间反转对称性破缺相关的手征性对量子输运现象具有重要意义。本文报道了Mn和Cr掺杂的$_2$拓扑绝缘体在不同厚度和掺杂量下的反常霍尔效应研究。通过对霍尔环的手征性进行追踪，发现Mn型顺时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强，而Cr型逆时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强。我们提供了一个唯象模型来解释磁掺杂拓扑绝缘体中磁有序和反常霍尔效应手征的演化。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Hall effect in the kink states in topological insulators with magnetic domain walls
在这篇文章中，我们考虑由于拓扑保护扭结态形成的手征霍尔效应在拓扑绝缘体的边界之间的域具有不同的拓扑不变量。这样的系统包括磁性掺杂或接近铁磁体的三维拓扑绝缘体的表面，以及某些二维拓扑绝缘体。我们分析了沿畴壁的平衡电荷电流，表明它等于沿畴外边界反向传播的平衡电流之和。此外，我们还计算了当外加电压垂直于畴壁时沿畴壁的耗散电流。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Resonant manifestations of chiral excitons in magnetooptical Faraday and Kerr effects in topological insulator film
分析了具有磁感应能隙的拓扑绝缘体薄膜表面手征激子在磁光克尔效应和法拉第效应表面谱中的表现。计算了激子对表面光电导张量的贡献。与传统激子相反，手征激子由于具有相反角动量的状态之间缺乏对称性而共振地贡献于霍尔电导率。它们可以导致法拉第角和透射电磁波椭圆率的显著增强。手征激子使克尔角减小，反射电磁波的椭圆率特征显著。实验观察所描述的效果的条件进行了讨论。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Chirality-selective proximity effect between chiral $p$-wave superconductors and quantum Hall insulators
针对超导体与量子霍尔绝缘体异质结构的不相容问题，本研究揭示涡旋晶格对量子霍尔体态中超导邻近效应的关键作用，并发现手性p波超导体混合态与整数量子霍尔绝缘体异质结构中存在手性选择性邻近效应，手性一致时发生拓扑相变。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoconductance signatures of chiral domain-wall bound states in magnetic topological insulators
最近对磁性拓扑绝缘体候选材料进行的磁导测量揭示了蝶形磁滞。这种滞后现象归因于在磁场扫描过程中形成的无带隙手性畴壁束缚态。我们对待这种现象的理论，微观磁化动力学和蝴蝶磁滞磁导之间的联系。此外，我们说明了如何空间分辨电导测量可以探测畴壁束缚态的最显着的特点：他们的手征。这项工作建立了一个制度，在纵向磁导和畴壁束缚态的蝴蝶磁滞之间的明确联系。该分析为磁性拓扑绝缘体的识别提供了重要工具。
2017-12-13 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
Gapless interface states at the junction between two topological insulators
考虑两个拓扑绝缘体之间的结，采用有效低能哈密顿量计算了表面为单锥的拓扑绝缘体的界面态性质.该系统与双层石墨烯非常相似，因为两者都是狄拉克锥杂交的结果。我们发现，无隙界面态不仅存在于螺旋度方向相反的拓扑表面态中，而且存在于螺旋度方向相同的拓扑表面态中。此外，我们发现，界面态的存在，可以理解从关闭的体间隙时，螺旋度改变方向。最近，超光速快子激发也声称存在于拓扑绝缘体之间的界面。然而，在这里，我们表明，这些界面状态不存在。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall
Photonic realization of chiral hinge states in a Chern-insulator stack
本文提出基于Chern绝缘体叠层构建手性铰链模式的方法，利用非平庸四极子指数分析其存在，并通过光子晶体实验与全波仿真证实手性铰链态及其抗缺陷鲁棒性。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall
Hinge States of Second-Order Topological Insulators as a Mach-Zehnder Interferometer
三维高阶拓扑绝缘体可以具有在其铰链上传播的拓扑保护的手征模式。具有两个共同传播的手征模式的铰链可以用作仅具有单个手征模式的铰链之间的“分束器”。在这里，我们展示了如何这样的晶体，欧姆接触连接到其铰链，可以用来实现马赫-曾德尔干涉仪。我们提出了具体的计算一阶拓扑绝缘体在磁场中，这是一个外部的二阶拓扑绝缘体的晶格模型，对于一个合适的参数选择，所需的配置的手征铰链模式。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Interface Metallic States between a Topological Insulator and a Ferromagnetic Insulator
采用三维两带模型研究了拓扑绝缘体与铁磁绝缘体界面的电子结构。在通常的铁磁绝缘体中，交换势远大于拓扑绝缘体的体隙尺寸，并且电子结构相对于费米能级是不对称的。在这种情况下，我们发现在垂直于结面的磁矩方向上会出现一些不寻常的金属态，这是Dirac点附近的二维有效模型所不能描述的.当磁矩在平行于平面的方向上时，狄拉克锥的数目变为偶数。紧束缚晶格上的数值模拟结果证实了解析计算的结论。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
Chiral Topological Excitons in a Chern Band Insulator
一类被称为陈氏带绝缘体的半导体材料具有非零拓扑陈氏整数和手征激子边模。利用一个典型的双带Chern绝缘体模型，通过计算交叉关联函数得到激子带及其Chern整数。最低激子带在电子Chern绝缘体相中获得了$\pm 1$和$\pm 2$等Chern整数。非平凡的拓扑结构可以通过激子边缘模式的非局部光电响应和由于体模引起的互相关响应中的相移来实验观察。我们的研究结果表明，磁掺杂碲化汞，InAs/GaSb量子阱和$\text{(Bi,Sb)}_{2} \text{Te}_{3}$薄膜的拓扑激子的平台是有前途的候选人。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall
Proximity Driven Enhanced Magnetic Order at Ferromagnetic Insulator / Magnetic Topological Insulator Interface
磁绝缘体/拓扑绝缘体（MI/TI）界面的磁交换驱动邻近效应为新现象提供了一个丰富的舞台，同时也为实现低能量耗散量子器件提供了一种途径。在这里，我们报告了一个戏剧性的增强邻近交换耦合的MI /磁TI EuS / Sb $_{2-x}$ V $_x$ Te $_3$混合异质结构，其中V掺杂是用来驱动TI（Sb $_{2}$ Te $_3$）磁性。我们观察到一个人工的反铁磁结构附近的MI/TI接口，这可能是增强的邻近耦合。邻近效应和掺杂之间的相互作用提供了深入了解可控工程的磁秩序使用混合异质结构。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall
Selective bulk-boundary correspondence in higher-order topological insulators with anticommuting mirror and chiral symmetries
Indiana University（印第安纳大学）；Department of Physics, Indiana University（印第安纳大学物理系）；Quantum Science and Engineering Center, Indiana University（印第安纳大学量子科学与工程中心）
研究具有反对易镜面和手性对称性的高阶拓扑绝缘体，利用BDI类模型，发现打破特定镜面对称性可致边缘选择性体边对应，还定义新拓扑不变量区分此机制与非拓扑边缘选择效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Negative Magnetoresistance without Chiral Anomaly in Topological Insulators
拓扑半金属和拓扑绝缘体中的一个有趣现象是当沿电流方向施加磁场时观察到的负磁阻（MR）。对于拓扑半金属中的负磁电阻现象，人们普遍认为是手征反常现象，而对于拓扑绝缘体中的手征反常现象还没有很好的定义。我们利用半经典运动方程计算了三维拓扑绝缘体的磁共振，其中Berry曲率明显地导致了反常的速度和轨道矩。我们的理论结果与实验定量一致。负MR对温度不敏感，并且随着费米能接近带边而增加。轨道矩和g因子对负磁电阻也有重要影响，我们的结果对三维拓扑绝缘体中的负磁电阻现象给出了合理的解释，有助于理解拓扑态物质中的反常量子输运.
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Chiral edge waves in a dance-based human topological insulator
拓扑绝缘体是本体中的绝缘体，但特征在于沿着边界的手性能量传播。这种性质本质上是拓扑的，因此对无序具有鲁棒性。最初在电子材料中发现，拓扑保护的边界输运已经在许多其他物理系统中观察到。因此，人们自然会问，这一现象在更广泛的背景下是否具有相关性。我们编排了一种舞蹈，在这种舞蹈中，一群人被安排在一个正方形网格上，表现得像一个拓扑绝缘体。舞蹈的特点是通过格子边缘的舞者单向流动的运动。当人们离开舞池时，这种效果仍然存在。我们的工作将波动物理学的适用性扩展到表演艺术。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Chiral 1D Floquet topological insulators beyond rotating wave approximation
我们研究了一维Floquet拓扑绝缘体的手征对称性，超越了标准的旋转波近似。Floquet复制品之间的许多反交叉的发生导致具有稳定拓扑边缘状态（TES）的相图区域的急剧扩展。我们提出了一个明确的建设的所有TES在截断Floquet哈密顿在频率空间中，证明了散装边界对应，并分析了稳定性的TES在其本地化长度。我们提出了我们的预测在弯曲的双层石墨烯的实验测试。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Chiral edge plasmons in quantum anomalous Hall insulators
Beijing Forestry University（北京林业大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究发现贝里曲率使量子反常霍尔绝缘体中沿相反方向传播的边缘等离激元分裂，即使陈数为零时也存在单向边缘等离激元，其群速度符号在大波矢下反转，为近期实验观测提供了定量解释。
2024-04-22 cond-mat.mes-hall
Observation of chiral currents at the magnetic domain boundary of a topological insulator
三维拓扑绝缘体表面上的磁畴边界被预测为手征边缘态，但直接证明是具有挑战性的。在这里，我们使用了扫描超导量子干涉装置，以显示电流在磁化EuS/Bi 2Se 3异质结构的边缘流动时，费米能级是门调谐到表面带隙。我们进一步在异质结上诱导出微米尺度的磁性结构，并在磁畴边界检测到手性边缘电流。电流的手性由周围畴的磁化强度决定，其大小由局部化学势而不是所施加的电流决定。这种磁性结构提供了用于检测拓扑磁电效应的平台，并且可以实现量子信息处理和自旋电子学的进步。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Band bending at interfaces between topological insulator Bi2Se3 and transition metals
用XPS、SIMS、UPS和接触I-V测量研究了溅射沉积的拓扑绝缘体Bi_2Se_3与几种过渡金属的界面。当用薄至1 nm的过渡金属层涂覆Bi 2Se 3时，即使没有覆盖，也可以实现化学清洁的界面。最有趣的是，UPS光谱表明耗尽或反转在原来的n型拓扑绝缘体界面附近。如果希望利用体隙中表面态的自旋锁定用于潜在的自旋电子学应用，则拓扑绝缘体中的强能带弯曲需要仔细的材料工程或电偏置
2015-11-11 cond-mat.mes-hall
Chiral Anomaly, Topological Field Theory, and Novel States of Matter
本文提出的分析和手征异常的简要调查的动机的描述开始，我着手审查的量子霍尔效应在外部磁场中的二维不可压缩电子气体的理论的一些基本要素，（“霍尔绝缘体”）。我讨论的起源和作用的异常手性边缘电流和异常流入的二维绝缘体明确或自发打破时间反转，即，霍尔绝缘体和“陈式绝缘体”。拓扑陈-西蒙斯行动产生的大规模的响应方程的2D散装这样的物质状态显示。概述了具有阿贝尔辫统计的准粒子的霍尔绝缘体的分类。随后，描述了具有自旋-轨道相互作用的二维时反不变拓扑绝缘体中的手征边缘自旋电流，以及这种材料的体响应方程。下面是一个简短的3D拓扑绝缘体理论的题外话，包括“轴向绝缘体”。最后，一些开放的问题进行了描述，并在宇宙学中的一个问题有关的轴子绝缘体提到。就量子霍尔效应和自旋电流的时间反演不变的二维拓扑绝缘体而言，这篇评论是基于广泛的工作，我的合作者和我在90年代初进行的。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Symmetry Approach to Chiral Optomagnonics in Antiferromagnetic Insulators
我们讨论了反铁磁绝缘体中手征光磁效应的几个方面，考虑到电磁场和自旋激发之间的共同对称性。这种方法使我们能够从类似的角度看待光学和磁性材料，并讨论它们之间有用的类比。我们证明了共线反铁磁体中的自旋波和真空中的电磁场在相同的八维对称变换代数下是不变的。通过这种类比，我们可以将光学手征的概念扩展到反铁磁绝缘体，并证明这些材料中存在自旋电流时的自旋波动力学与手征超材料中的光相似。从对称性的角度讨论了磁振子自旋流的光激发。证明了圆偏振光可以激发直接磁振子自旋光电流，这可以看作是光电流效应的磁振子模拟。我们还注意到，Zitterbewegung过程应该出现，并可能在光激发过程中发挥作用。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall
Spontaneous strain and magnetization in doped topological insulators with nematic and chiral superconductivity
我们证明了具有双分量超导矢量序参量的掺杂拓扑绝缘体中可以产生自发应变和自发磁化。效应的细节关键取决于超导序参量的对称性，无论它是对称的还是手性的。通过施加磁场可以实现从手性态到手性态的转变，而通过外部应变来调谐从手性态到手性酮的转变。这些转变与磁化率和机械刚度的跳跃有关。可能的实验观测的预测效果进行了讨论。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatiotemporal chaos in the interface growth of topological insulators
RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所物质前沿科学中心）
研究拓扑绝缘体界面生长中的时空混沌，发现其内在界面不稳定性源于电子特性，边界态影响表面刚度，推导出负刚度界面生长有效方程，证明界面动力学受Kuramoto - Sivashinsky方程控制。
2026-07-08 cond-mat.mes-hall
Chiral electronic network within skyrmionic lattice on topological insulator surfaces
University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Monash University（蒙纳士大学）
研究拓扑绝缘体表面Skyrmion晶格中手性电子网络的形成与低能带特性，通过带重构方法揭示其电子行为。
2025-02-04 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound states in magnetic topological insulator nanoribbons with fragile chiral edge channels
该研究模拟约100 nm宽、带超导覆盖层的磁性拓扑绝缘体纳米带中的无序效应，证明 Majorana 束缚态比脆弱的弹道手性边缘通道更抗无序。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Chiral detection of Majorana bound states at the edge of a quantum spin Hall insulator
提出了一种由超导近似的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体和量子反常霍尔（QAH）绝缘体组成的混合结构，用于手征电子注入到马约拉纳束缚态（MBS）中.一个未开发的区域的相空间涉及交换场诱导的螺旋边缘状态的提升，然后提出了检测的MBS。我们提出的设置的2-D输运模拟相比，相应的设置在没有QAH区域，当包括适度的无序和一个小的，但有限的批量面外磁场和Rashba场。这两个结果之间的显着对比表明，在我们提出的设置中，MBS检测的障碍诱导的掩蔽的前所未有的免疫力的可能性。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall
Topology of critical chiral phases: multiband insulators and superconductors
最近的工作证明了在某些一维拓扑带绝缘体和超导体中，在定义两个拓扑非平凡相之间的量子相变的能隙闭合点处，存在着量子保护边缘态。我们展示了这幅图如何推广到属于任何手征对称性类AIII，BDI，或CII的非相互作用费米子在一维的多带临界模型。
2021-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Three-Dimensional Topological Insulator in a Magnetic Field: Chiral Side Surface States and Quantized Hall Conductance
三维拓扑绝缘体（3DTI）表面态的低能激发可以用狄拉克费米子描述。利用紧束缚模型研究了均匀磁场中表面态的输运性质。结果表明，平行于磁场的手征表面态对量子化霍尔电导$(2n+1)\frac{e^2}{h}$与狄拉克锥数的乘积有贡献.由于表面态的二维性质，QH电导对杂质散射的鲁棒性由狄拉克锥数的奇性和均匀性决定。提出了一种用于输运测量的实验装置。
2011-03-28 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里，我们提出了一个计划，以调节基于量子反常霍尔绝缘体（QAHI）拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段，使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化，电导同样可以检测到周期性振荡，这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外，这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外，电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据，这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Interface-induced Topological Insulator Transition in GaAs/Ge/GaAs Quantum Wells
我们从理论上证明了界面工程可以驱动锗，最常用的半导体之一，到拓扑绝缘相。利用电荷在GaAs/Ge/GaAs相对半导体界面的积累和能带折叠产生的巨大电场，这种新的设计可以减小Ge中相当大的能隙，并诱导大的自旋轨道相互作用，从而导致拓扑绝缘体转变。我们的工作提供了一种新的方法，实现TI在常用的半导体，并建议了一个有前途的方法，将其集成到成熟的半导体电子器件。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall
Nonchiral Edge States at the Chiral Metal Insulator Transition in Disordered Quantum Hall Wires
研究了强磁场中无序线的量子相图随线宽和能量的变化。两端电导显示零温度不连续过渡之间的确切整数高原值和零。在这个过渡附近，手性金属-绝缘体过渡（CMIT），状态被确定为具有相反手性的边缘状态的叠加。这种状态的批量贡献被发现减少与增加线宽度。基于精确的对角化结果的本征态和它们的参与比，我们得出结论，这些状态是CMIT的特征，具有非手征边缘状态的外观，从而区别于量子霍尔线中的其他状态，即扩展边缘状态，二维（2D）本地化，准一维本地化，和2D临界状态。
2005-09-15 cond-mat.mes-hall
Robustness of Gapless Interface State in a Junction of Two Topological Insulators
本文从理论上研究了两个具有不同自旋轨道相互作用构型的三维拓扑绝缘体之间界面上的亚能隙态。自旋$\boldsymbolσ$与动量$\boldsymbol{p}$的耦合由材料相关的$3\times 3$矩阵$\boldsymbolΛ$配置为$σ^μΛ_μ^νp_ν$。结果表明，界面能态的光谱强烈依赖于两种拓扑绝缘体中$\boldsymbolΛ$的相对选择。特别地，我们着重研究了当两个拓扑绝缘体中的$\boldsymbolΛ$通过动量空间的反转连接时出现的无隙态的性质。我们还通过数值模拟讨论了无带隙态在时间反演对称性和带反转对称性扰动下的鲁棒性。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Thermal insulator transition induced by interface scattering
我们开发了一个有效的介质模型的热导率，占渗流和界面散射。该模型准确地解释了测得的增加和减少的热导率与负载在复合材料中占主导地位的渗流和界面散射，分别。我们的模型进一步预测，强界面散射导致急剧下降的热导率，或绝缘体的过渡，在高负荷时，通过矩阵的传导受到限制，热量被迫扩散通过颗粒与大的界面电阻。我们的模型的准确性及其预测绝缘和导电状态之间的转变的能力表明，它可以是一个有用的工具，用于设计具有低或高热导率的材料，用于各种应用。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
AC current generation in chiral magnetic insulators and skyrmion motion induced by the spin Seebeck effect
我们表明，温度梯度诱导交流电流在多铁性绝缘体时，样品被嵌入在一个电路。我们还表明，热梯度可以用来移动绝缘手征磁体中的磁skyrmions：从热到冷区域的诱导磁振子流通过磁振子自旋转移力矩驱动相反方向的skyrmions。这两个结果相结合，计算skyrmion运动对交流电流产生的影响，并表明绝缘体中的skyrmion是一个很有前途的路线自旋热电子学的应用。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four-band insulator on a $\mathbb{Z}_2$ domain wall: an analytically solvable model for the interface between trivial and topological 2D insulators
提出了具有相同带隙的二维平凡绝缘体与拓扑绝缘体之间界面的唯象模型。该模型依赖于三个可测量的参数，能隙$E_g$，金属边缘态$v_F$的费米速度和带隙反转发生的界面$Δ$的厚度，并可以减少到薛定谔方程的修改Pöschl-Teller势，它承认一个解析解。它表明，基本的物理是由一维参数$α=E_gΔ/2\hbar v_F$，其积分部分决定的大量的束缚态在界面上的数量。此外，当$α$正好是整数时，入射到界面上的波永远不会被反射。在典型的凝聚态系统的尺度参数选择的结果进行了简要的讨论。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in 2D random fermion systems of chiral symmetry classes
发展了手征对称性类（BDI，AIII，CII）二维无序费米子系统安德森局域化的场论方法。这些对称类的重要代表是随机跳跃模型的二分晶格在带中心。二十年前，盖德和韦格纳在西格玛模型中发现，这些类中的量子干涉效应在所有微扰理论中都是不存在的。我们证明了量子局域化效应出现时，理论是非微扰处理。具体地说，它们是由拓扑涡样激发的西格玛模型。我们导出了包含这些非微扰贡献的重整化群方程。通过分析发现，在拓扑诱导的安德森局域化的驱动下，二维手征类无序系统发生了金属-绝缘体相变。我们还表明，Wess-Zumino和Z_2 θ项的表面上的3D拓扑绝缘体（在类AIII和CII，分别）压倒的涡旋诱导的本地化。
2012-04-24 cond-mat.mes-hall
Superconductivity at metal-antiferromagnetic insulator interfaces
反铁磁绝缘体中的磁振子与相邻金属中的传导电子强烈耦合。我们表明，这种界面的关系可以导致超导性的三层金属夹在两个反铁磁绝缘体。临界温度与磁振子能隙密切相关，其可以在太赫兹范围内。我们估计MnF $_2$ -Au-MnF $_2$的临界温度约为1 K。在金属-反铁磁体界面处的Umklapp散射导致d波超导配对，与铁磁体中由磁振子介导的p波超导相反。
2019-03-30 cond-mat.mes-hall
Interface disorder as a cause for kinetic Rashba-Edelstein effect and interface Spin-Hall effect at the metal-insulator boundary
本文提出界面无序在金属-绝缘体边界引发动力学Rashba-Edelstein效应和界面自旋霍尔效应，这两种现象可在中等厚度器件中主导自旋密度与自旋流。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Two-spin entanglement induced by scattering of backscattering-free chiral electrons in a chern insulator
在有限拓扑非平凡的Chern绝缘体中存在鲁棒手征边态是体-边界对应的结果。在本文中，我们提出了一个基于格点格林函数的理论框架来研究这种手征边缘电子被单个局域杂质散射。为此，在第一步中，我们考虑了标准的拓扑Halfton模型的蜂窝晶格与带状几何。我们得到了低能手征态的波函数及其相应的能量色散的解析表达式。然后，我们采用$T$ -矩阵Lippmann-Schwinger方法，明确地显示对杂质散射的手征边缘状态的鲁棒性。这个无后向散射的过程有一个有趣的性质，即透射波函数获得了一个额外的相位因子。虽然这个附加的相位因子不影响通过手征信道的量子输运，但是它可以携带量子信息。作为这种量子信息传输的一个例子，我们通过手征电子的无耗散散射研究了Chern绝缘体中两个磁性杂质的纠缠。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on "Shallow donor states near a semiconductor-insulator-metal interface"
在最近的论文中，Hao等人[Phys.Rev.B80，035329（2009）]报道了用新型试探波函数对半导体/绝缘体/金属结构中的浅类氢施主的能谱进行变分计算。他们还对半导体/绝缘体系统进行了计算，发现他们的方法给出的能量值低于MacMillen和Landman [Phys.Rev.B29，4524（1984）]得到的能量值。从这些结果中，麦克米伦和兰德曼得到的能量值误差比他们预期的要大得多。但我们证实MacMillen和Landman提出的理论方法对半导体-绝缘体界面附近的类氢施主体系给出了相当准确的能量值。
2011-04-18 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of spin transport at the interface between the superconductor and a ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了铁磁绝缘体（FI）与超导体（SC）界面处的自旋输运。考虑一个简单的FI-SC界面模型，我们推导出的自旋电流和自旋电流噪声的微波辐射（自旋泵）或温度梯度（自旋塞贝克效应）引起的公式。我们展示了超导相干因子如何影响自旋电流的温度依赖性。我们还计算了自旋抽运引起的热平衡态和非平衡态态的自旋电流噪声，并对钇-铁石榴石-NbN界面进行了定量比较。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall
Creation of Chiral Interface Channels for Quantized Transport in Magnetic Topological Insulator Multilayer Heterostructures
一维（1D）拓扑保护态通常形成在具有不同拓扑不变量的二维（2D）材料之间的界面处。因此，一维手征界面通道（CIC）可以创建在两个量子反常霍尔（QAH）绝缘体具有不同的陈数的边界。这种QAH结可以在零磁场下用作手性边缘电流分布器，但其实现仍然具有挑战性。在这里，通过采用原位机械掩模，我们使用分子束外延（MBE）合成QAH绝缘体结，其中两个具有不同陈数的QAH绝缘体沿着一维结连接。对于C = 1和C =-1QAH绝缘体之间的结，我们观察到量子化输运，并证明了在零磁场下沿磁畴壁出现两个平行传播的CIC。此外，由于磁性拓扑绝缘体（TI）/TI多层膜中QAH绝缘体的Chern数可以通过改变TI/TI双层膜的磁性周期来调节，因此通过在样品两侧生长不同周期的TI/TI，可以实现任意Chern数的QAH绝缘体之间的结.对于C = 1和C = 2 QAH绝缘体之间的结，我们的量子化输运表明，一个单一的CIC出现在界面处。我们的工作奠定了基础的QAH绝缘体为基础的电子和自旋电子器件，拓扑手性网络，拓扑量子计算的发展。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Multipole Moments, Topological Multipole Moment Pumping, and Chiral Hinge States in Crystalline Insulators
我们将晶体绝缘体中的偶极矩理论推广到更高的多极矩。本文详细地扩展了文献[1]中的理论，并将其推广到拓扑抽运现象和一类新的具有手征铰链态的三维绝缘体。在量子力学晶体绝缘体中，较高的多极体矩通过较低维度的边界局部矩的存在来表现出来，与经典连续电介质的电磁理论完全一致。在某些对称性的存在下，这些时刻被量化，它们的边界签名被细分。然后，这些多极矩对应于新的SPT相位。这些阶段的拓扑结构描述的“嵌套”威尔逊圈，它反映了散装边界对应的方式，使明显的多极矩的层次分类。正如变化的偶极产生电荷泵浦，变化的四极产生偶极泵浦，变化的八极产生四极泵浦。对于非平凡的绝热循环，这些时刻的运输是量子化的。对这些互连现象的分析得出结论，存在一种新的陈式绝缘体，它在3D中具有手征的铰链局域模。我们提供了量子化多极矩、非平凡泵浦过程和铰链Chern绝缘体的极小模型，并描述了保护它们的拓扑不变量。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Gapless interface states between topological insulators with opposite Dirac velocities
拓扑绝缘体表面上的狄拉克锥表现出类似于光学的线性色散，其速度依赖于材料。我们考虑两个不同速度的拓扑绝缘体的结，并计算其反射率和透射率。我们发现它们反映了螺旋表面态的无背散射性质。当两个速度具有相反的符号时，当保持垂直于结的镜面对称性时，垂直入射的透射和反射都被禁止。在这种情况下，我们证明了在两个拓扑绝缘体之间的界面处必然存在无隙态。它们的存在受到镜像对称性的保护，并且它们具有取决于系统对称性的特征色散。
2011-10-17 cond-mat.mes-hall
Surface Plasmons and Topological Insulators
我们研究了三维空间中拓扑平凡和拓扑非平凡的时间反演不变材料之间的界面上的表面等离子体。对于金属和拓扑绝缘体之间的界面，表面等离子体激元的磁极化被旋转出界面的平面;这种效应应该通过用偏振光激发表面等离子体激元来实验观察。更有趣的是，我们认为，同样的效果也实现了真空和掺杂的拓扑绝缘体与非零体载流子密度之间的接口。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall
Collinear altermagnetism for 3D chiral higher-order topological insulators
Stony Brook University（石溪大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
该研究提出利用共线交替磁性构建三维手性高阶拓扑绝缘体的微观模型，通过分析计算实现手性铰链通道，为在真实材料中发现受$C_4\boldsymbol{\tau}$保护的HOTI开辟了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Towards Advanced Chiral Sensors: Enhanced Helicity-Dependent Photocurrent in Ultrathin Topological Insulator Films
本文通过分析拓扑绝缘体中的光响应机制，提出消除竞争性光响应以分离并增强手性依赖光电流的策略，并证明超薄薄膜、光照参数优化、应变和背栅调控可进一步放大信号，为高性能小型化手性探测器设计提供路线图。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall
Surface Phonon Hall Viscosity Induced Phonon Chirality and Nonreciprocity in Magnetic Topological Insulator Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究揭示磁性拓扑绝缘体薄膜中表面声子Hall黏性诱导声子手性与非反向性现象
2026-02-01 cond-mat.mes-hall
Electrostatic gating and the interference of chiral Majoranas in thin slabs of magnetic topological insulators
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（跨学科物理与复杂系统研究所）；Department of Physics, University of the Balearic Islands（巴利阿里大学物理系）
研究通过静电门控调控磁性拓扑绝缘体薄板中手性马约拉纳的干涉，揭示了电导特性与马约拉纳模式的关联。
2025-08-23 cond-mat.mes-hall
Crystalline topological states at a topological insulator junction
我们考虑两个强时间反演不变的拓扑绝缘体之间的界面，它们具有相反的自旋手征，或者等价地，相反的镜像陈数。我们表明，这样的接口支持无间隙模式，保护镜像对称。的界面态进行了研究与连续介质模型的Bi 2 Se 3类的拓扑绝缘体，考虑到条款的晶体动量的第三阶，这确保了该模型具有正确的对称性。模型参数由从头计算得到。最后，我们考虑了在界面处的转动失配的影响，它打破了镜像对称性，并在界面光谱中打开了一个缺口。
2018-02-13 cond-mat.mes-hall
Chiral Interface States and Related Quantized Transport in Disordered Chern Insulators
在这封信中，我们研究了无序陈氏绝缘体（CI）中安德森局域化诱导的量子化输运。通过研究具有阶梯势的无序Cl，我们发现手性界面态沿着阶梯势的界面出现，并且这种量子化输运的能量范围可以通过势强度来操纵。对多阶跃势情形的数值模拟表明，通过改变费米能级，可以实现手征态的空间移动，从而大大拓宽了量子化输运的能量窗口.实验上，这种手征界面态可以通过施加横向电场来实现，其中用于量子化输运的能量窗口比相应CI的本征带隙宽得多。这些现象对于无序CI是非常普遍的，因为CI和正常绝缘体之间存在直接的相变。
2021-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
