Generation of non-equilibrium spin-motive force at the surface of a topological insulator induced by current-driven domain wall motion in the magnetic substrate
本文将幺正变换方法推广至含自旋-动量耦合的系统，克服其在 Hamiltonian 含自旋相关耦合时的适用限制，并解析计算了拓扑绝缘体表面的自旋动力力。
2025-05-09 cond-mat.mes-hall
Equilibrium current in a Weyl-semimetal - superconductor heterostructure
由磁性Weyl半金属和常规超导体组成的异质结构表现出平行于超导体界面和垂直于磁化方向的平衡电流。分析一个极小模型，它作为参数的函数可以是平凡的磁性绝缘体相，Weyl半金属相，或三维弱Chern绝缘体相，我们发现平衡电流对表面态的存在是敏感的，例如Weyl半金属的拓扑费米弧态或弱Chern绝缘体的手征表面态.虽然有一个非零的平衡电流在所有三个阶段，表面状态的外观在拓扑制度导致电流的方向反转，相比平凡的磁性绝缘体相的电流方向。我们讨论的解释的表面状态的贡献的平衡电流作为一个真正的空间实现的超导性使平衡手征磁效应的单一的手征，预测发生在散装Weyl超导体。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Quantized charge transport in disordered Floquet topological insulators in the absence of Anderson localization
本研究通过数值模拟探究含时间无序的Floquet拓扑绝缘体，发现无安德森局域化时量子化电荷输运可与扩散体运动共存，揭示了输运的瞬态与长时间双区域特征及统一标度律。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of first- and second-order topological phases on equilibrium crystal shapes
本文通过紧束缚模型和Wulff construction方法，研究了TI、TCI和SOTI的平衡晶体形状，发现拓扑边界态的存在与否以不同于平庸绝缘体的方式影响特定晶面的出现。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle interference on the surface of 3D topological insulator Bi$_{2}$Se$_{3}$ induced by cobalt adatom in the absence of ferromagnetic ordering
用扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱和X射线磁圆二色性研究了钴原子在拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Se $_{3}$表面引起的准粒子干涉.研究发现，Co原子被选择性地吸附在Se位的顶部，并在表面作为强散射体，产生各向异性的驻波。一个长程磁序被发现是缺席的，和表面状态狄拉克锥保持无隙。驻波的各向异性归因于未占据态的严重翘曲的等能轮廓，其中散射由于非零的面外自旋而被允许。
2011-12-15 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
Absence of Ferromagnetic Instability at the Metal-Insulator Transition in Si-inversion Layers
我们在载流子密度n > 0.77 × 10 ^{11}/cm ^2的宽范围内测量了高迁移率Si MOS结构中的Shubnikov-de Haas振荡。该范围包括所研究的两个样品的金属-绝缘体转变（2D MIT）的临界密度n_c。振荡的周期性清楚地表明，电子状态保持四倍退化下降到和在2D MIT。有效自旋磁化率χ* 和质量m* 都是有限的，并且对于所研究的两个样品，在临界密度下都没有显示出发散的特征。为了检验χ*（n）和m*（n）在更低密度下可能的发散性，我们用临界依赖性χ*，m* ~（n/n_0 - 1）^{-α}分析了χ*（n）和m*（n）的数据.我们的数据表明，当n_0 <0.5 × 10 ^{11}/cm ^2（rs> 12）时，χ* 和m* 可能会发散，这一数值明显小于n_c。
2002-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classification of topological insulators and superconductors out of equilibrium
我们建立了经历幺正时间演化的多粒子量子系统的拓扑分类。这种分类自然继承了平衡态的现象学--它对无序和相互作用是鲁棒的，并且表现出非平衡体边界对应关系，它将体拓扑性质与纠缠谱联系起来。我们明确地构建了一个非相互作用的费米子系统的非平衡分类与非空间对称性在所有的空间维度（“十倍的方式”），这不同于它的平衡对应。我们的分类的直接物理后果进行了讨论，包括重要的分支使用拓扑零能量束缚态的量子信息技术。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal spin current and spin accumulation at ferromagnetic insulator/nonmagnetic metal interface
从理论上研究了热梯度作用下铁磁绝缘层（FI）/铁磁金属（NM）双层膜附近的自旋电流注入和自旋积累。利用费米黄金法则和玻尔兹曼方程，我们发现由于磁振子的非平衡分布或磁振子与电子之间的非平衡引起磁振子发射和吸收的不平衡，FI和NM可以通过界面电子-磁振子散射交换自旋. FI中的温度梯度和/或FI/NM界面上的温度差产生自旋电流，该自旋电流从较热侧到较冷侧携带平行于FI的磁化的角动量。有趣的是，在NM中的温度梯度引起的自旋电流是微不足道的小，由于非平衡电子分布的非线性。结果与现有的实验结果吻合良好。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
Absence of magnetic-proximity effect at the interface of Bi$_2$Se$_3$ and (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ with EuS
我们进行了x射线磁性圆二色性（XMCD）测量异质结构，包括拓扑绝缘体（TI）的（Bi，Sb）$_2$（Se，Te）$_3$家庭和磁性绝缘体EuS。XMCD测量使我们能够调查在非常TI/EuS接口的元素选择性磁邻近效应。系统的分析表明，既没有显着的感生磁性的TI内，也没有增强的Eu磁矩在这样的界面。Bi、Sb、Te和Se位点的感应磁矩低于$\sim\!10^{-3}$ $μ_\mathrm{B}$ /at的XMCD测量的估计检测限。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall
Electrically driven insulator-to-metal transition in a correlated insulator: Electronic mechanism and thermal description
本文利用非平衡动力学团簇近似研究二聚体-Hubbard模型，揭示电场可驱动金属-绝缘体和绝缘体-金属两种转变，并证明二者可通过有效温度统一描述，从而调和了过渡金属氧化物电阻开关起源的长期争论。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces
电子自旋动量锁定与背景磁织构一起可以显著改变电子输运性质。本文从理论上研究了拓扑绝缘体与顶部含有磁性skyrmions的磁性绝缘体之间的电子输运。与常规金属中的拓扑霍尔效应不同，即使在没有面内磁织构的情况下，skyrmion也会对异常霍尔电导率产生额外的贡献，这是由于在skyrmion边界处获得的狄拉克电子的相位因子特性。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
Weak (anti-)localization in doped Z_2-topological insulator
利用弱局域化理论研究了掺杂Z_2-拓扑绝缘体的局域化特性。以石墨烯的无序Kane-Mele模型为原型，分析了拓扑质量项、谷间散射和Rashba自旋轨道相互作用对模型的影响.在K点和K'点之间不存在谷间散射的情况下，石墨烯的已知的反定域化趋势自然地被放置为凯恩-梅勒模型的无质量极限。后者被证明有一个单一的行为，即使在没有磁场由于拓扑质量项。当引入谷间散射时，拓扑质量项使系统处于酉类，而普通质量项，如果A和B子晶格不等价，则使系统变为弱局域化。在K-K'散射存在下的Rashba自旋-轨道相互作用驱动系统到弱反局域化，与理想石墨烯情况形成鲜明对比。
2009-07-29 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
Non-equilibrium and proximity effects in superconductor-normal metal junctions
本文用一个简单的准一维模型研究了正常金属-绝缘体-超导体-绝缘体-正常金属（NISIN）结中的非平衡加热和逆邻近效应。我们特别关注的观测值和参数区域，在设计的SINIS冷却器与准粒子陷阱的兴趣。我们提出的数值计算结果，通过求解Usadel方程，并提出了分析近似在两个极限情况下：一个短结的两端和一个长结的一个透明的接触不可忽略的电阻在一端。
2013-04-04 cond-mat.mes-hall
Transport properties of non-equilibrium systems under the application of light: Photo-induced quantum Hall insulators without Landau levels
本文利用Floquet图象研究了非平衡系统在光的作用下的输运性质。我们提出并证明了量子输运性质可以控制的材料，如石墨烯和拓扑绝缘体，通过应用光。值得注意的是，在非共振光的应用下，可以诱导拓扑输运性质;这些系统在没有磁场的情况下表现出量子霍尔效应，霍尔电导接近量子化，实现了Haldalle首次提出的没有朗道能级的所谓量子霍尔系统。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Absence of superconductivity in ultra-thin layers of FeSe synthesized on a topological insulator
用扫描隧道显微镜和光谱学以及角分辨光电子能谱研究了Bi $_{2}$ Se $_{3}$上FeSe超薄层的结构和电子性质。主要为3-5个单层（ML）厚的FeSe多层在\bar I处表现出空穴袋状电子带，在\bar{M}处表现出哑铃状特征，类似于SrTiO $_{3}$上的FeSe多层。此外，Bi 2Se 3的拓扑状态被保留在FeSe层之下，如由重\it{n}掺杂的狄拉克锥所指示的。低温STS在5 K以下的任何厚度下都不表现出超导能隙。
2016-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Edge State Transport in Floquet Topological Insulators
Floquet拓扑绝缘体是当施加时间周期性扰动时拓扑出现不平衡的系统。在这些系统中，人们可以定义准能态来代替平衡定态。该系统通过发展位于准能谱间隙中的边缘局域准能态来展示其非平凡拓扑。这些状态代表平衡拓扑绝缘体中拓扑保护边缘态的非平衡模拟。在平衡时，这些边缘状态导致非常特定的输运性质，特别是这些系统的两端电导率为$2e^2/h$。本文研究了Floquet拓扑绝缘体中边态的输运性质。与平衡结果形成鲜明对比的是，我们发现这些边缘态的两端电导率与$2e^2/h$有很大的不同。尽管如此，我们发现，对于某些外部电势强度的电导率小于$2e^2/h$和强大的无序和光滑的变化的影响的哈密顿参数。这种鲁棒性使人想起在平衡拓扑绝缘体中发现的鲁棒性。我们提供了一个直观的理解减少的导电性方面的散射光子。这导致我们考虑先前提出的Floquet求和规则，该规则恢复了边缘状态时电导率的平衡值$2e^2/h$。我们表明，这种总和规则在我们的系统中使用数值和分析技术。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metalization of topological insulators
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本文研究拓扑绝缘体中量子输运机制，发现量子退相干导致纵向导电性，其导电性与杂质密度线性相关，且与温度成反比，挑战传统金属-绝缘体区分。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Defect induced negative magnetoresistance and surface state immunity in topological insulator BiSbTeSe2
拓扑绝缘体的两个显著特征是不存在背散射和存在弱反局域化。我们发现，在低于50 K的温度下，缺陷的引入导致在拓扑绝缘体BiSbTeSe 2中出现对磁电阻的负贡献。我们的分析表明，负磁电阻起源于引入无序所产生的缺陷态密度的增加，这使得表面态不受影响。我们发现随着温度的升高，负磁阻贡献的幅度减小，并且拓扑表面态对外部无序的鲁棒性增强。
2015-05-31 cond-mat.mes-hall
Quasicrystalline Chern Insulators
陈氏绝缘体或量子反常霍尔态是一种具有整数霍尔电导率但没有朗道能级的拓扑态。它已经在各种具有周期结构的二维晶格上得到了很好的建立。在这里，我们报告类似的陈绝缘体也可以实现准晶体与$5$折叠旋转对称。提供交错磁通通过格片，我们提出了两种类型的准晶陈氏绝缘体。它们的拓扑特征可以通过边态的鲁棒性、非零的实空间Chern数和量子化电导来很好地识别。我们进一步发现，在某些特定能量下，量子化陈数的整数电导率是不成立的。因此，我们的研究为在非周期体系中寻找拓扑材料提供了一个新的契机。
2019-11-24 cond-mat.mes-hall
Temporal and Dose Kinetics of Tunnel Relaxation of Non-Equilibrium Near-Interfacial Charged Defects in Insulators
本文主要是致力于数学方面的建模和模拟隧道弛豫的非平衡带电氧化物陷阱位于/附近的界面绝缘体导电沟道，例如在辐照MOS器件。隧道退火响应函数的一般形式是从带电缺陷建立和退火的速率方程推导出的，作为具有不同时间常数的不同缺陷的响应的线性叠加。利用这种线性响应函数，分析和讨论了一些重要的实际问题。结合隧道和热或RICN退火，功率一样的时间松弛后，一个单一的离子罢工到栅极氧化层，描述的一般方法的上下文中。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall physics.space-ph
Dielectric breakdown and avalanches at non-equilibrium metal-insulator transitions
最近的实验在VO 2薄膜的有限温度Mott转变的启发，我们提出了一个经典的粗晶粒介电击穿模型，其中每个自由度代表一个纳米晶粒，从绝缘体过渡到金属，随着温度和电压的增加，在随机阈值，由于淬火无序。我们描述了由此产生的非平衡金属-绝缘体过渡的性质，并解释了电阻跳变分布的普遍特征。我们预测，通过调整电压，接近另一个临界点，它将一个阶段的“螺栓”一样的雪崩从雪崩一样的。
2011-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reflectionless Transport of Surface Dirac Fermions on Topological Insulators with Induced Ferromagnetic Domain Walls
研究了三维拓扑绝缘体上表面狄拉克费米子的性质。我们提出了一个精确的分析处理的频谱，束缚态和畴壁电阻的扩展通用畴壁与面内和面外磁化。在后一种情况下，我们发现振荡的畴壁电阻作为壁的宽度和一定的宽度的反射的所有传入的动量完全没有的函数。令人惊讶的振荡和无反射电位的发生可能与表面狄拉克哈密顿量的超对称性结合畴壁轮廓。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Out of equilibrium electrons and the Hall conductance of a Floquet topological insulator
在圆偏振激光辐照下，石墨烯被预测为Floquet拓扑绝缘体，表现出激光诱导的量子霍尔效应。圆偏振激光也驱动系统的平衡，导致非热电子分布函数，强烈影响输运性质。结果给出了两种不同情况下的霍尔电导。一个是封闭系统，如冷原子气体，由于非零贝里曲率的横向漂移可以在飞行时间测量测量。在这种情况下，研究了突然开启的圆偏振激光的影响。第二种是耦合到外部声子库的开放系统。而对于前者，霍尔电导是远离量子化的限制，对于后者，耦合到一个足够低的温度水库的声子被发现产生有效的冷却，从而接近量子极限，提供的激光器的频率是大的相比，带宽。对于激光频率可比的带宽，强烈的偏差，从电导的量子极限被发现，即使是一个非常低的温度水库，与精确的霍尔电导值确定由水库诱导的冷却和激发光载流子之间的竞争由激光。对于封闭系统，电子分布函数由初始波函数和Floquet态之间的重叠决定，这可能导致霍尔电导与开放系统的霍尔电导符号相反。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Higher-order topological insulators protected by inversion and rotoinversion symmetries
我们证明了高阶拓扑绝缘体的存在性：{ \it i}）四重旋转反转不变的大块晶体，和{ \it ii}）反转对称系统，或没有额外的三重旋转对称。这些状态的物质的特征在于由一个非平凡的$\mathbb{Z}_2$拓扑不变，我们定义的填充带的对称混合Wannier函数的条款，并可以很容易地计算出从知识的晶体对称标签的散装能带结构。拓扑不变量决定了受保护的手征无间隙一维模式的存在或不存在，这些模式局限于常规有间隙表面之间的铰链处。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall
Transport in disordered two-dimensional topological insulator
实验研究了与二维拓扑绝缘体相关的“倒置”半导体碲化汞量子阱在扩散输运区的输运性质。我们在没有磁场的情况下进行非局域电测量，并观察到由于边缘状态而产生的大信号。结果表明，边缘态可以传播超过1mm的距离，因此，在拓扑绝缘体中，局域和非局域电测量没有差别。在面内磁场的存在下，我们发现局部电阻的强烈下降和非局部电阻的完全抑制。我们将这一观察归因于面内磁场诱导的拓扑绝缘体和体金属之间的转变。
2011-06-09 cond-mat.mes-hall
Kramers Pairs of Majorana Fermions and Parafermions in Fractional Topological Insulators
我们提出了一个基于拓扑绝缘体的方案，在完全没有磁场的情况下产生Kramers对的马约拉纳费米子或副费米子。我们的装置由两个拓扑绝缘体组成，它们的边缘态接近s波超导体。由此产生的邻近效应导致非局部交叉Andreev配对之间的相互作用，这是占主导地位的强电子-电子相互作用制度，和通常的超导配对，这是占主导地位的两个拓扑绝缘体边缘之间的大分离。因此，在两种不同类型的配对占主导地位的空间区域之间的界面处存在零能量束缚态。由于保留了时间反演对称性，束缚态以克拉默对的形式出现。如果拓扑绝缘体带有分数边态，则零能束缚态是仿费米子，否则是马约拉纳费米子。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Insulator-metal transition in biased finite polyyne systems
本文提出了一种研究强耦合电子-声子系统中电子输运的方法，并将其应用于通过金属金引线偏置的聚炔链模型。本文在变分形式的一般框架下导出了一个定态非平衡极化子理论。如果器件中的电子-声子相互作用可以近似为一个有效的单粒子电子哈密顿量，我们提出的数值方法可以很容易地应用。使用这种方法，我们预测，有限的聚炔链应该表现出绝缘体-金属转变驱动的非平衡充电，抑制Peierls不稳定性表征的平衡态。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nearly perfect spin-filtering in curved two-dimensional topological insulators
采用基于密度泛函理论的计算方法和紧束缚模型，对二维拓扑绝缘体（2DTI）弯曲纳米结构的自旋电子学性质进行了理论研究.我们表明，弯曲的几何形状使得它有可能操纵电子自旋的方式是不可用的平面2DTI设备。我们预测，与平面2DTI设备，弯曲的2DTI相关的纳米结构可以作为高效的{ \em两}-终端自旋过滤器，即使在没有磁场。我们构建了一个概括的弯曲的几何形状，我们以前的紧束缚模型的宽带隙平面2DTI铋在SiC上。由此产生的模型，适用于一个理想的圆顶几何形状与自由的边缘，显示出量子自旋霍尔物理，包括自旋极化的边缘状态。该模型预测，在没有磁场的情况下，一个特定的两端几何形状的圆顶几乎完美的自旋过滤。我们的密度泛函理论计算预测了一个Bi $_{105}$ Si $_{105}$ H $_{15}$圆顶的铋烯吸附硅和氢原子是稳定的。我们的紧束缚模型，调整到匹配密度的状态由DFT计算，预测的Bi $_{105}$ Si $_{105}$ H $_{15}$圆顶应该表现出量子自旋霍尔物理和非常有效的自旋过滤在一个两端的安排。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall
Floquet Engineering of Magnetism in Topological Insulator Thin Films
在拓扑材料的磁性的动态操纵演示在这里通过Floquet工程方法使用圆偏振光。随着激光场强度的增加，磁掺杂拓扑绝缘体薄膜除了发生预期的拓扑相变外，还发生了从铁磁性到顺磁性的磁相变，其临界行为强烈依赖于量子猝灭。与平衡态相比，非平衡态的居里温度随时间尺度和实验装置的不同而变化，并不完全依赖于拓扑结构的变化。我们的发现加深了对非平衡态下拓扑结构与磁性之间关系的理解，并将光电子器件的应用扩展到拓扑材料。
2021-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum transport and two-parameter scaling at the surface of a weak topological insulator
弱拓扑绝缘体在其表面谱中具有偶数个狄拉克锥，并且被认为对无序不稳定，这导致绝缘表面。在这里，我们认为，存在的障碍单独不会本地化的表面状态，而是，存在的时间反演对称质量项是本地化所需的。通过数值模拟，我们表明，在质量项的情况下，表面总是流到一个稳定的金属相和电导率服从单参数标度关系，就像在强拓扑绝缘体表面的情况下。在弱拓扑绝缘体中引入质量后，其表面的输运性质服从双参数标度形式。
2012-02-16 cond-mat.mes-hall
Fabry-Pérot resonant vortices and magnetoconductance in topological insulator constrictions with magnetic barriers
二维时间反演拓扑绝缘体的边缘态由于没有背散射而在宽带上支持完美的螺旋电导。在这里，我们研究的拓扑绝缘体纳米带的输运性质的变化，通过引入收缩沿带。这种设置允许边缘状态杂交，导致收缩末端的反射。我们发现，沿着一个边缘运行的电子状态可以沿着相对的边缘反射回来多次，从而在具有明确定义的电导峰的收缩内产生法布里-珀罗共振涡旋。我们表明，磁势垒允许一个操纵这些峰，并获得显着的变化，系统自旋分辨的磁导。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
Out of equilibrium chiral higher order topological insulator on a $π$-flux square lattice
体拓扑的一个标志是存在强边界局域态。例如，传统的$d$维度拓扑系统具有$d{-}1$维度表面模式，其受到非空间对称性的保护。最近，这个想法已被扩展到高阶拓扑相位与边界模式，本地化在较低的维度，如在角落或在一维铰链的系统。在这项工作中，我们证明了一个高阶拓扑相可以在非平衡态时，时间无关的模型不具有任何对称性保护的拓扑状态的工程。高阶拓扑结构由新兴的手征对称性保护，该对称性是通过Floquet驱动产生的。使用精确的数值方法和一个有效的高频哈密顿量从布里渊-维格纳微扰理论，我们验证了新兴的拓扑相位上的$π$通量正方形晶格。我们发现，在我们的模型中的本地化角模是强大的对手征对称性保持扰动，可以被归类为“外来”高阶拓扑相位。最后，我们确定了一个二维拓扑不变量从相应的子格对称一维模型的缠绕数。后一种模型属于拓扑物质十重对称分类的AIII类。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall
Superconducting Quantum Interference in Edge State Josephson Junctions
研究了二维绝缘体中边态连接的约瑟夫森结中的超导量子干涉。我们考虑两种情况下，其中的二维绝缘体是一个拓扑或平凡的绝缘体支持一维（1D）螺旋或非螺旋边缘状态，分别。在平衡状态下，我们发现临界超电流对通过结的通量的定性依赖性对介导态的螺旋性质不敏感，因此不能用于验证底层绝缘体的拓扑特征。然而，在施加一个有限的电压偏置小于超导能隙一个相对较长的结，在非平衡传输电流的有限频率干涉图案是定性不同的螺旋边缘状态相比，非螺旋的。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall
Failure of conductance quantization in two-dimensional topological insulators due to non-magnetic impurities
尽管有拓扑保护和磁性杂质的存在，二维拓扑绝缘体仅在令人惊讶的短通道中显示量子化电导，对于原子薄材料，其可以短至100 nm。我们发现，位于边缘附近的短程杂质和现场电子-电子相互作用的组合作用有效地创建非共线磁散射体，因此，在强背散射的结果。即使在零温度和电子-电子相互作用的适度强度下，该机制也会导致量子化的偏差。我们的理论提供了一个简单的概念框架来解释实验结果，特别是那些原子薄的晶体，与短程边缘无序困扰。
2019-01-05 cond-mat.mes-hall
Topological origin of edge states in two-dimensional inversion-symmetric insulators and semimetals
对称性在识别和表征物质的拓扑状态中起着至关重要的作用。在这里，我们分类拓扑二维（2D）绝缘体和半金属消失的自旋轨道耦合使用时间反演（$\mathcal{T}$）和反转（$\mathcal{I}$）对称性。这使我们能够将$\mathcal{I}$和$\mathcal{T}$对称2D绝缘体中的边缘态的存在联系起来，根据Altland-Zirnbauer表，这些边缘态在拓扑上是平凡的，而$\mathbb{Z}_2$是$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量。该不变量与Zak相位的量化直接相关。它还预测了一般存在的边缘状态的狄拉克半金属，在手征对称性的情况下。然后，我们将我们的研究结果应用到双层黑磷，并显示发生栅极诱导的拓扑相变，其中的$\mathbb{Z}_2$不变的变化。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Hall Response and Edge Current Dynamics in Chern Insulators out of Equilibrium
我们研究了陈氏绝缘体在拓扑和非拓扑相之间量子猝灭后的输运性质。最近的工作表明，这会产生一个激发态，其中陈数在幺正演化下保持不变。然而，这并不意味着其他物理观测值的保存，正如我们在以前的工作中强调的那样。在这里，我们提供了一个分析的霍尔响应量子淬火后，在一个孤立系，与明确的结果为Halflit模型。我们表明，霍尔电导不再与陈数在淬火后的状态，与以前的工作。我们还研究了沿一个方向具有开放边界条件的有限大小系统中的边缘电流的动态。我们发现，晚的时间行为被捕获的广义吉布斯熵，经过多次遍历的样本。我们讨论了一般的开边界条件和禁闭势的影响。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum annealing and non-equilibrium dynamics of Floquet Chern insulators
通过时间周期微扰诱导拓扑转变为控制材料的性质提供了一条途径。在这里，我们表明，绝热制备的一个非平凡的状态涉及选择性人口的边缘状态，由于指数小的差距防止绝热。我们通过研究具有缓慢增加振幅的跳跃相位的石墨烯样带来说明这一点，例如，缓慢开启的圆偏振激光器。感应电流具有大的周期性振荡，但在时间平均时仅在边缘流动，并且可以通过将激光聚焦在任一边缘来控制。大块经历了一个非平衡的拓扑转变，由Bianco和Resta在平衡引入的本地陈标记的信号。的绝热图片中存在的带内共振的失败进行了讨论。
2016-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Transport spectroscopy of induced superconductivity in the three-dimensional topological insulator HgTe
本文用正常金属-超导点接触的电子输运谱（Andreev点接触谱）研究了三维拓扑绝缘体HgTe中的邻近诱导超导态。通过分析的电导作为电压的函数，为各种温度，磁场和栅电压，我们发现的证据，在平衡状态下，诱导的序参量在碲化汞的$70\,μ$ eV和铌的序参量$1.1\,$ meV。为了理解作为施加电压的函数的完整电导曲线，我们建议量子输运过程的非平衡驱动变换，其中相关的散射区域和平衡储层随电压而变化。这意味着光谱探测样品中不同位置的超导相关性，这取决于偏置电压。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium phase precursors to the insulator-metal transition in V2O3
发现物质的新相是现代物理学的核心。在量子材料中，原子尺度相互作用的细微变化可以引起宏观性质的巨大变化，并驱动相变。尽管它们的重要性，支持相变的中尺度过程往往仍然难以捉摸，因为原子和电子的变化和热力学转变之间的时间尺度的巨大差异。在这里，我们光诱导和直接观察与X射线散射的超快增强的结构长程序中的原型莫特系统V2 O3。尽管晶体对称性的超快变化，但晶胞体积的变化慢一个数量级，并且与绝缘体到金属的转变相一致。时域中两个结构响应之间的解耦凸显了瞬时光致前体相的存在，该相与平衡中存在的两个结构相不同。X射线纳米显微镜显示，声学声子被困在纳米级块治理的超快过渡到前体相的动力学，而成核和金属域的生长决定的时间较慢的过渡到金属相。在电子跃迁完成之前长程序的增强表明了非平衡结构相在关联电子系统的电子相变过程中所起的关键作用。
2017-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-dimensional band structure of LaSb and CeSb:Absence of band inversion
我们对拓扑绝缘体候选材料LaSb和CeSb进行了角分辨光电子能谱（ARPES）研究。使用软X射线光子，我们已经准确地确定了三维体能带结构，并揭示了在布里渊区角落的带反转-实现拓扑绝缘体相的先决条件-是在LaSb和CeSb都不存在。此外，与用软X射线光子获得的ARPES数据不同，发现用真空紫外（VUV）光子获得的数据遭受显著的$k_z$展宽。这些结果表明，LaSb和CeSb是拓扑平凡的半金属，和不寻常的Dirac-cone类状态观察到的真空紫外光子的拓扑起源。
2017-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out of equilibrium higher-order topological insulator: Floquet engineering and quench dynamics
高阶拓扑HOT态，在低维边界上，如铰链和角，承载拓扑保护模式，最近扩展了静态拓扑相的领域。本文证明了利用离散四重（$C_4$）和时间反演（${\mathcal T}$）对称性破缺Dirac质量微扰周期性地踢量子自旋霍尔绝缘体（QSHI），实现二维\emph{Floquet}二阶拓扑绝缘体的可能性，该绝缘体具有角定域零准能模和量子化Floquet四极矩$Q^{\rm Flq}_{xy}=0.5$.此外，我们表明，$Q^{\rm Flq}_{xy}$成为独立的起源的选择，作为系统接近热力学极限。我们还分析了当$C_4$和${\mathcal T}$对称性破缺微扰被关闭时，角模突然猝灭后的动力学行为，发现相应的生存概率在长时间内呈现出完全、部分和不复活的周期性现象，编码了角模在QSHI中的特征。我们的协议是足够普遍的，以探索在绝缘体和无间隙系统的动态热阶段的领土。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Andreev reflection off a fluctuating superconductor in the absence of equilibrium
研究了正常金属与超导体之间的Andreev反射，超导体的序参量具有量子相位涨落。所选择的方法是非微扰的隧道哈密顿量，并能够探测整个范围的电压偏置的间隙幅度。结果表明，使用一维约瑟夫森结阵列模型先前引入的线性响应制度。相位起伏的影响微分电导和比较的结果Blonder，Tinkham和Klapwijk刚性BCS超导体。Andreev电流的噪声谱也得到了它的二阶导数相对于频率的建议作为一个直接的工具来分析的相位波动。
2002-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet topological insulators: from band structure engineering to novel non-equilibrium quantum phenomena
我们回顾使用时间周期字段的方法（例如，激光或微波场）来诱导量子多体系统中的非平衡拓扑现象。我们将讨论如何利用这些场来改变单粒子光谱的拓扑性质，以及在固态、冷原子和光子系统中的关键实验演示。单粒子Floquet能带结构提供了一个舞台，系统的动力学发挥出来，关键问题是如何获得强大的拓扑行为，在多粒子设置。在介观输运的制度，我们讨论的拓扑边缘态的Floquet频谱中诱导的表现形式。在介观输运的背景之外，在多体Floquet系统中诱导稳定的拓扑相的主要挑战是它们从驱动器中吸收能量从而升温的趋势。我们讨论了三种途径来克服这一挑战：长寿命的瞬态动力学和预热化，无序诱导的多体局域化，和工程耦合到外部浴。我们讨论的现象，可以在这些制度中的每一个探索的类型，和他们的实验实现。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Edge-selective extremal damping from topological heritage of dissipative Chern insulators
本文证明陈绝缘体在远离平衡时仍能继承拓扑边缘特征，导致非平衡稳态中出现边缘选择性极值阻尼，源于非厄米拓扑与耗散的结合。
2023-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Tunneling between edge states of a 2D topological insulator and a Fermi liquid lead through a quantum dot
本文研究了一个非平衡共振隧穿问题，其中一个量子点连接到两个引线，一个是相互作用的二维拓扑绝缘体（Luttinger液体）的边缘，另一个是通常的费米液体。我们表明，通过系统的电流可以表示在一个非平衡的局部单粒子格林函数的Luttinger液体铅，可以使用标准玻色化-重整化群（RG）技术进行分析。特别地，在小偏压极限下，考虑电子间的排斥作用，可以得到一些精确的结果。一个简单的公式，捕捉整个温度和电压偏置范围内的I-V关系的定性特征被提出和研究。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scattering times and mobility with localized impurities in topological insulator films
三维拓扑绝缘体的零能隙表面态具有自旋锁定于动量的高移动狄拉克费米子。归因于不存在背散射的高迁移率在表面上存在杂质的情况下降低。特别是，我们讨论和比较散射时间的局部杂质的表面上，位于不同的表面上的相反的螺旋度耦合通过一个杂交潜力，和磁性杂质的作用之间的散射状态。磁性杂质引起额外的自旋抑制因子。翘曲带的作用和拓扑因素，可以提高整体表面流动性的影响进行检查。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistence of phase boundaries between a topological and trivial Z2 insulator
当存在时间反演对称性时，拓扑带绝缘体和平凡带绝缘体之间存在明显的区别，这确保了当参数变化时，这些相被体隙关闭的相变分离。令人惊讶的是，我们发现，即使在时间反演对称性的情况下，源于相边界的无间隙区域仍然存在。此外，临界线一般打开，以封闭陈绝缘相，薄，但在相图中的有限程度。我们解释了这种效应的拓扑起源的量子化电荷泵，特别是显示，它是强大的无序和相互作用的效果。
2012-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Topological Insulator GdBiTe3
量子反常霍尔（QAH）态是一种在没有外部磁场的情况下具有非零陈数的二维体绝缘体。受保护的无带隙手性边缘态使电子器件中的无耗散电流传输成为可能。在拓扑绝缘体中掺杂随机磁性杂质可以实现QAH态，但在体绝缘极限下很难在实验上建立磁有序。在这里，我们预测的GdBiTe 3薄膜的单一五重层可能是一个化学计量的QAH绝缘体的从头计算的基础上，明确地证明铁磁秩序和手征边缘状态内的散装间隙。通过调节晶格常数和相互作用，我们进一步研究了拓扑量子相变。一个简单的低能量有效的模型来捕捉这种拓扑材料的显着的物理特征。
2011-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Hole Entanglement in a Quantum Spin Hall Insulator
我们证明了纠缠的电子-空穴对可以在量子自旋霍尔绝缘体中产生和检测到，该绝缘体具有允许弱边间隧穿的收缩。一个贝尔不等式的违反，它可以被构造在低频非局域电流电流的相关性，作为检测的纠缠。我们表明，最大违反的贝尔不等式可以自然地实现在这种设置，而不需要微调隧道参数。这可以提供一个可行的路线，以产生自旋纠缠在没有任何相关性和配对，其中自旋到电荷转换是由量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘结构。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin fluctuations in quantized transport of magnetic topological insulators
在磁性拓扑绝缘体中，量子化的电子输运与自发的磁有序交织在一起，因为磁化通过交换相互作用控制带隙，从而控制带拓扑。我们表明，考虑在平均场水平的交换间隙是不足以预测不同的拓扑结构的电子状态之间的相变。热自旋波动干扰的磁化可以作为冻结的障碍，强烈散射电子，降低量子化运输的起始温度明显，即使在没有结构杂质。这种效应，迄今被忽视，提供了一个替代的解释最近的实验上的内在磁性拓扑绝缘体。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Absence of Localization in Certain Field Effect Transistors
本文综述了几种二维电子系统（2DES）在零磁场（B=0）下观察到的金属-绝缘体相变（MIT）的一些实验和理论结果。电导的标度和电导的磁场依赖性提供了令人信服的证据表明，MIT是由载流子之间的库仑相互作用驱动的，并且对载流子的自旋极化非常敏感。
1997-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
