Superconductivity and Superconductor-Insulator Transition in Single Crystal Sb2Te3 Nanoflakes
本文报道了厚度为7 ~ 50 nm的拓扑绝缘体单晶$Sb2Te3$纳米片的输运性质。电阻的急剧下降出现在聚$Sb2Te3$纳米片中的$3K$附近，在纳米片中观察到了二维无序超导体系的磁场诱导超导体绝缘体转变.结果表明，一定的最佳无序度的存在是出现超导性的必要条件.磁致超导体的温度依赖性与超导体的温度依赖性有关.在低场下，当$B < BC$ .
2016-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally induced spin torque and domain wall motion in superconductor/antiferromagnetic insulator bilayers
我们从理论上研究了由相邻自旋分裂超导层中热产生的自旋电流引起的反铁磁绝缘层中的畴壁运动。一个未补偿的反铁磁界面使两个关键因素的机制-自旋分裂的超导体和吸收的自旋电流的反铁磁。用准经典理论和反铁磁体的Landau-Lifshitz-Gilbert描述处理超导体，我们发现畴壁沿热梯度以相对较大的速度$\sim 100$ m/s传播。我们的建议利用自旋分裂超导体的巨大的热响应，在实现大的自旋扭矩驱动畴壁和反铁磁体的其他自旋纹理。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin current injection at magnetic insulator/superconductor interfaces
与获得自旋电流传播的磁有序要求的共同想法相反，没有磁有序的材料也被揭示为有效的自旋导体。在这项工作中，我们研究的自旋电流注入之间的磁性绝缘体和超导体的界面。我们主要感兴趣的是顺磁性绝缘体/超导体界面，然而，我们的模型也描述了铁磁相。我们用Schwinger玻色子理论描述磁绝缘体，用标准BCS理论处理超导层。在正常金属极限下，我们的结果与预期的结果一致。例如，我们发现了正确的自旋电流行为$I\approx T^{3/2}$在低温下。此外，由于超导准粒子的相干性，我们的模型在接近超导体转变温度的温度下显示出明显的自旋电流注入峰。研究了磁场在自旋电流注入中的作用。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological insulators and superconductors: ten-fold way and dimensional hierarchy
最近的研究表明，在每一个空间维度上，精确地存在五种不同的拓扑绝缘体或超导体。在一个给定的类中，不同的拓扑扇区可以根据情况通过Z或Z_2拓扑不变量来区分。这是一个详尽的分类。在这里，我们构造的代表拓扑绝缘体和超导体的所有五个类别和任意空间维d，在狄拉克哈密顿。使用这些代表，我们展示了如何拓扑绝缘体（超导体）在不同的维度和不同的类可以通过压缩一个或多个空间维度（在卡鲁扎-克莱因的方式）通过降维相关。对于Z-拓扑绝缘体（超导体），这是通过每次下降一维到不同的类别来进行的。另一方面，Z_2-拓扑绝缘体（超导体）被证明是同一类中父Z-拓扑绝缘体的低维后代，它们继承了它们的拓扑性质。对于具有满足至少一个现实条件（由时间反演或电荷共轭/粒子空穴对称性引起）的哈密顿量的拓扑绝缘体（超导体），在d维中存在的8倍周期性是正交群SO（N）的旋量表示的8倍周期性（波特周期性的一种形式）的反映。我们推导了表征具有手征对称性的拓扑绝缘体/超导体的拓扑不变量与Chern-Simons不变量之间的关系：它将不变量与电极化的强度（d=1）或磁电极化率（d=3）联系起来。最后，我们讨论拓扑场论描述的线性响应的时空理论，并研究如何反演对称性的存在修改的分类。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical Dirac-Majorana interferometer in a superconductor-topological insulator sandwich structure
在拓扑绝缘体与两个s波超导体构成的异质结构中，当两个s波超导体形成具有π相移的约瑟夫森结时，存在具有螺旋Majorana边缘模的时反不变性拓扑超导相.基于这样的异质结构，螺旋Dirac-Majorana干涉仪被提出来直接测量螺旋Majorana模式的独特输运特征。此外，我们设想如何在现有材料如Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3薄膜的基础上实现我们的提议。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in semiconductor-superconductor-magnetic insulator heterostructures
混合超导-半导体异质结构是实现拓扑超导体和探索马约拉纳束缚态物理的重要平台。最近的实验进展的动机，我们从理论上研究如何磁绝缘体提供了一种替代使用外部磁场达到拓扑政权。我们考虑不同的设置，其中：（1）磁性绝缘体在超导体中诱导交换场，这导致通过邻近效应在半导体中分裂，以及（2）磁性绝缘体充当超导体和半导体之间的自旋过滤隧道势垒。我们表明，在超导体中的自旋分裂单独不能诱导在半导体的拓扑转变。为了克服这一限制，我们建议使用自旋过滤屏障，增强磁交换，并提供了一个拓扑相变的机制。此外，自旋相关隧穿引入了对能带对准的强烈依赖，这在量子限制系统中可能是至关重要的。与需要外部磁场的先前设备相比，该机制打开了通向拓扑导线网络的路线，其中对设备几何形状的约束更少。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ferromagnetic resonance modulation in $d$-wave superconductor/ferromagnetic insulator bilayer systems
从理论上研究了$d$波超导体（SC）/铁磁绝缘体（FI）双层系统中的铁磁共振（FMR）调制.这些系统中吉尔伯特阻尼的调制反映了$d$波SC中节点的存在，并在低温和低频极限内表现出幂律衰减特性。我们的研究结果表明，使用自旋泵作为探针技术，以确定非常规的SC纳米薄膜的高灵敏度的对称性的有效性。
2022-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality-selective proximity effect between chiral $p$-wave superconductors and quantum Hall insulators
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Department of Physics, Kyushu University（九州大学物理系）
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
Spin Polarized Current in the Ground State of Superconductor - Ferromagnet - Insulator Trilayers
基于铁磁体中的交换劈裂和超导体中的电子-电子吸引的哈伯德模型，研究了超导体-铁磁体-绝缘体三层体系的基态性质。我们完全自洽地求解了自旋极化的Hartree-Fock- Gorkov方程和麦克斯韦方程（安培定律）。对于一定的交换分裂值，我们发现在基态中产生自发的自旋极化电流，并且该电流与费米能级上的Andreev束缚态密切相关。此外，电流的极化强烈地依赖于能带填充。
2002-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional Josephson Effect in Hybrid Superconductor-Topological Insulator Devices
我们报道了超导-拓扑绝缘体混合器件中约瑟夫森结的输运性质，它与普通的约瑟夫森结行为有两个显著的不同：一个是特征能量与结宽成反比，另一个是低特征磁场抑制超导电流.为了解释这些效应，我们提出了一个唯象模型，扩展了现有的拓扑绝缘体约瑟夫森结的理论。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Possibility of Macroscopic resonant Tunneling near the Superconductor- Insulator Transition in YBaCuO Thin Films
给出了无序调谐YBaCuO薄膜超导-绝缘体转变附近I-V特性的实验结果。I-V特性随电流的变化呈现新的准周期结构。电流间隔、dI/dV峰的数目以及峰的磁场依赖性与小电容单约瑟夫森结中相位粒子在倾斜余弦势中共振隧穿的理论预言一致。
1997-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological insulators and superconductors
拓扑绝缘体是量子物质的一种新的态，它不能与传统的绝缘体和半导体进行电连接。它们的特点是在体和无间隙的边缘或表面状态，这是由时间反演对称性保护的完全绝缘的差距。这些拓扑材料已经在理论上预测和实验上观察到的各种系统，包括碲化汞量子阱，铋锑合金，和Bi $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Se $_3$晶体。本文综述了二维和三维拓扑绝缘体的理论模型、材料性质和实验结果，并讨论了拓扑能带理论和拓扑场论。拓扑超导体在体相和无隙表面态中都有完整的配对能隙，而无隙表面态则由马约拉纳费米子组成。我们回顾了拓扑超导体的理论与拓扑绝缘体理论的相似性。
2010-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-Induced Inhomogeneities of the Superconducting State Close to the Superconductor-Insulator Transition
在很低的温度下对均匀无序的氮化钛超导薄膜的扫描隧道谱揭示了超导能隙$Δ$在态密度上的强烈的空间不均匀性。在增加无序，我们观察到超导临界温度$T_c$向零，增强$Δ$的空间波动的抑制，和增长的$Δ/T_c$比。这些发现表明，局部超导性在无序驱动的超导体-绝缘体转变中存活。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nearly flat Andreev bound states in superconductor-topological insulator hybrid structures
三维拓扑绝缘体（TI）和超导体之间的界面处会产生奇异激发。例如，具有线性色散的马约拉纳费米子$E\sim k$存在于TI表面上的短$π$约瑟夫森结中。我们发现，在这些系统中，Andreev束缚态谱变得接近平坦的零能量时，化学势是足够远离狄拉克点。平坦色散由$E\sim k^N$很好地近似，其中$N$与化学势成比例。从线性到平坦色散的类似演变也发生在周期性超导邻近结构的子能隙谱中，例如与条形超导体接触的TI表面。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Eigenfunction fractality and pseudogap state near superconductor-insulator transition
我们发展了一个赝能隙态的理论，它出现在具有吸引相互作用的强无序金属的超导体-绝缘体转变附近。我们表明，这样的相互作用结合的迁移率边缘附近的单粒子波函数的分形性质导致一个巨大的单粒子间隙在超导状态附近的SI转变，持续存在，甚至增加绝缘状态后很长一段时间的超导性被破坏。我们给出了解析表达式的赝间隙的值在相应的本地化问题的参与率的倒数。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Systematic Construction of tight-binding Hamiltonians for Topological Insulators and Superconductors
近年来的一个引人注目的发现是，存在着各种各样的拓扑绝缘体和超导体，它们根据系统的对称性和维数具有周期表的特征。为了物理上实现这些特殊的相位并研究它们的性质，一个关键的步骤是构造实验相关的哈密顿来支持这些拓扑相位。本文提出了一种基于四元数代数的方法来构造周期表中所有具有任意整数拓扑不变量的三维拓扑相的紧束缚哈密顿量，其中包括自旋单重态和自旋三重态拓扑超导体、霍普夫和手征拓扑绝缘体。对于每一类，我们通过几何分析和数值模拟计算相应的拓扑不变量。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for spin-polarized bound states in semiconductor-superconductor-ferromagnetic insulator islands
我们报告的库仑阻塞输运的半导体InAs纳米线与外延超导铝和铁磁绝缘体EuS重叠方面的研究。通过实验和理论模型的比较，我们将奇偶偏置谱中的共隧穿特征与自旋极化的Andreev能级联系起来。结果与零场自旋分裂超过诱导的超导能隙是一致的。亚能隙态的能量可以通过静电门在零的两侧进行调节。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-pumping in superconductor-antiferromagnetic insulator bilayers
本文从理论上研究了由超导体和反铁磁绝缘体组成的双层膜中的自旋抽运。我们考虑补偿和未补偿的接口，包括经常散射通道和Umklapp散射通道。我们发现，在温度接近临界温度和进动频率远低于间隙，自旋电流增强超导体相比，正常的金属。否则，自旋电流被抑制。与NM/AFI相比，SC/AFI中的自旋电流增强的相关进动频率远低于反铁磁体的典型共振频率，这使得在实验上检测这种效应具有挑战性。一种可能的解决方案在于通过静态磁场移动谐振频率。
2021-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emerging trends in Topological Insulator and Topological Superconductor
拓扑绝缘体是一种新型的绝缘材料，它具有带隙的特点，但在其边缘或表面上具有保护的导电状态。这些态的出现是由于自旋轨道耦合和时间反演对称性的结合。此外，这些状态对非磁性杂质的散射不敏感。二维（2D）拓扑绝缘体具有一维（1D）边缘态，其中电子的自旋-动量锁定引起量子自旋霍尔效应。三维（3D）拓扑绝缘体在其表面上支撑新颖的自旋极化2D狄拉克费米子。这些拓扑绝缘体材料已经在各种2D和3D系统中进行了理论预测和实验观察，包括$\rm HgTe$量子阱、$\rm BiSb$合金和$\rm Bi_{2}Te_{3}$、$\rm Bi_{2}Se_{3}$晶体。此外，在这些系统中，邻近感生超导性可以导致支持零能量马约拉纳费米子的状态，并且该相被称为拓扑超导体。本文介绍了拓扑绝缘体和拓扑超导体的基本概念及其实验进展。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic scale 0-pi transition in a high-Tc superconductor/ferromagnetic-insulator/high-T superconductor Josephson junction
本文用数值方法研究了高温超导体/铁磁绝缘体（FI）/高温超导体中的Josephson输运。我们发现在这样的系统中形成π结。更值得注意的是，当FI的厚度增加单个原子层时，这种结的基态在0-和π-态之间交替。我们提出了一个观察原子尺度0-π跃迁的实验装置。这种基于FI的π结可以用于实现高度相干的量子比特。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Edge State Induced Andreev Oscillation in Quantum Anomalous Hall Insulator-Superconductor Junctions
研究了量子反常霍尔（QAH）绝缘体和超导体（SC）结中边缘手征马约拉纳费米子干涉引起的量子Andreev振荡。我们发现两个手征马约拉纳费米子在QAH边缘与SC接近一般有一个动量差$Δk$，这取决于两个QAH绝缘体和SC的化学势。由于$Δk$引起的空间干涉，QAH-SC结的纵向电导振荡相对于边长和化学势，这可以通过电荷输运探测。此外，我们表明动态SC相位起伏将引起几何修正的纵向电导的结。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
"Superconductor-Insulator transition" in a single Josephson junction
具有不同电容和隧穿电阻的并联单约瑟夫森结的VI曲线在零偏置下显示出两种类型的VI曲线之间的交叉：一种没有电阻凸点，另一种具有电阻凸点（负二阶导数）。交叉对应于耗散相变（超导体-绝缘体转变），在该相变处宏观量子隧穿使约瑟夫森相离域并破坏超导电性。我们测得的相图与原始理论预测的相图不一致，但与考虑了电压测量和热波动精度的理论一致。
1998-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A new superconductor derived from topological insulator heterostructure
拓扑超导体（TSC）是当前的重要兴趣，因为它们为寻找马约拉纳费米子提供了有前途的平台。在这里，我们报告了一种新的超导体的合成插入到自然形成的拓扑绝缘体（TI）的异质结构由非拓扑PbSe单元分离的Bi 2 Se 3 TI单元。在TI基超导体中，这种材料的比热行为首次表明了具有间隙节点的非常规超导性的发生。在强自旋-轨道耦合超导体中，能隙节点的存在会导致自旋分裂的Andreev束缚态，这是拓扑超导性的标志。因此，这种新的超导体成为一个有趣的候选TSC。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological Crystalline Insulators and Topological Superconductors: From Concepts to Materials
本文综述了拓扑绝缘体以外的拓扑材料的最新研究进展，特别是拓扑晶体绝缘体和体相拓扑超导体。阐述了这些新拓扑材料的基本概念、模型哈密顿量和新颖的电子性质。的关键作用的对称性，其拓扑性质的基础上阐明。讨论了它们在材料实现中的关键问题。
2015-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous Energy Transport across Topological Insulator Superconductor Junctions
本文用散射波方法导出了拓扑绝缘体/超导体结界面热流公式，研究了结中的非平衡能量输运。发现了一些反常的热性质，如热能的克莱因隧穿、非对称Kapitza电阻和负微分热阻。我们期望这些发现可以在各种杂化介观系统的能量控制中有潜在的应用。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nontrivial surface topological physics from strong and weak topological insulators and superconductors
我们研究了强、弱拓扑绝缘体和超导体表面上的态，这些态都被对称破缺项带隙。众所周知，由磁性材料带隙的强3D拓扑绝缘体的表面具有半量子霍尔效应。此外，已知被电荷密度波带隙的弱3D拓扑绝缘体的表面表现出半量子自旋霍尔效应。为了将这些结果推广到所有的拓扑绝缘体和超导体的Altland-Zirnbauer对称类，我们利用Clifford代数的表示理论重新生成了这10个对称类的分类表，并构造了最小尺寸的Dirac哈密顿量.我们发现，如果表面维数和对称类具有$\mathbb{Z}$或$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量，那么所得到的表面态与缺口对称破缺项可能有一个非平凡的拓扑相位。
2014-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological Insulators,Weyl Semimetals and Topological Superconductors A Transport View
电子带根据其拓扑结构进行分类。我们计算了电子能带的连接和曲率，并表明物理性质是由拓扑不变量决定的，这相当于零模的存在。我们将这种方法应用于拓扑绝缘体和拓扑超导体。
2016-10-23 cond-mat.mes-hall
Electrostatic effects and topological superconductivity in semiconductor-superconductor-magnetic insulator hybrid wires
研究了静电场对超导体-磁绝缘体混合结构中磁绝缘体和半导体导线之间邻近效应的影响。通过使用混合系统的有效模型进行自洽Schr $\ddot{\rm o}$ dinger-Poisson计算，我们发现在具有磁性绝缘体和超导体的重叠层的导线中，与拓扑超导性的出现一致的大的有效塞曼场出现在大的参数窗口内，而不是在非重叠结构中。我们表明，这种行为基本上是静电效应的结果，确定附近的超导体-磁性绝缘体界面的低能量波函数的振幅。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall
Higher-Order Topological Insulator on a Martini Lattice and Its Square Root Descendant
平方根拓扑绝缘体的概念最近被推广到高阶拓扑绝缘体。在二维平方根高阶拓扑绝缘体中，带隙角态的出现继承自高阶拓扑的平方哈密顿量。在本文中，我们提出的马提尼晶格模型作为一个具体的例子，高阶拓扑绝缘体。此外，我们还提出了一种基于martini模型的平方根高阶拓扑绝缘体。具体地说，我们提出的蜂窝晶格模型与双位装饰，其平方哈密顿量由两个马提尼晶格模型，实现了平方根高阶拓扑绝缘体。我们表明，对于这两种模型，在间隙角态出现在有限的能量，它们是由非平凡的散装$\mathbb{Z}_3$拓扑不变量。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall
Thermal metal-insulator transition in a helical topological superconductor
具有时间反演对称性的二维超导体具有Z_2拓扑不变量，它可以区分有无螺旋Majorana边态的相。我们研究了DIII类网络模型中的拓扑相变，并表明它与螺旋超导体热导的金属-绝缘体转变有关。局域化长度发散的临界指数约为2.0，约两倍的手征超导体中的已知值的过渡。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall
Stability of surface states of weak $\mathbb{Z}_2$ topological insulators and superconductors
我们研究了弱$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体（超导体）的表面态的无序的稳定性，这些拓扑绝缘体是强$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体（超导体）的堆栈，考虑在各种空间维度的Altland-Zirnbauer对称类中的代表性狄拉克哈密顿。我们表明，在没有无序，表面狄拉克费米子弱$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体（超导体）可以缺口出的狄拉克质量项耦合表面狄拉克锥，并导致打破了平移对称性（二聚化）。二聚化质量是表面狄拉克哈密顿量中唯一的狄拉克质量项，并且在狄拉克质量的符号上不同的两个二聚化带隙相由$\mathbb{Z}_2$指数区分。换句话说，二聚表面可以被视为强$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体（超导体）。我们认为当狄拉克质量项的系综平均值为零时，表面态不被无序局域化。
2014-01-20 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Symmetry Protected Zero Modes on Vacancies in the Topological Insulators and Topological Superconductors on the Honeycomb Lattice
本文研究了具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格拓扑带绝缘体和拓扑超导体中晶格空位的量子特性。每个空位有一个零模式的Halfton模型和两个零模式的Kane-Mele模型。此外，在具有粒子-空穴对称性的蜂窝晶格上的热激电流中，我们发现空位周围存在Majorana零模。这些零能量模式受到这些拓扑状态的粒子-空穴对称性的保护。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin splitting induced in a superconductor by an antiferromagnetic insulator
最近的壮举在交换耦合反铁磁体相邻的材料的启发，我们证明了利用它们诱导超导体中的自旋分裂的可能性，从而避免了有害的，寄生效应的铁磁体为此目的。考虑超导层与两个亚晶格磁绝缘体的无序界面的微观模型，导出了超导层中矩阵格林函数的Gor'kov方程。我们发现，一个反铁磁绝缘体与有效的未补偿界面诱导一个大的，无序的自旋分裂在相邻的超导体。此外，我们发现的自能的贡献源于界面的障碍。在我们的模型中，这些模拟杂质和自旋翻转散射，而另一个打破了粒子-空穴和自旋空间的对称性。然而，后者的贡献在准经典近似中消失，因此不会显着影响超导态。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The superconductor insulator transition in systems of ultrasmall grains
本文测量了晶粒直径为40- 80 μ m的急冷凝聚颗粒Pb膜的输运特性。这些膜显示出从绝缘体到超导体的行为的交叉作为层的标称厚度的增加。这种转变与过去报道的淬火冷凝系统中所见的性质不同，在淬火冷凝系统中，膜是均匀的或颗粒状的，晶粒尺寸为200 μ m。我们讨论这些转变的可能的物理机制。
2001-02-05 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced metal-insulator transitions in three-dimensional topological insulators and superconductors
我们讨论了三维空间中无序对时反不变拓扑绝缘体和超导体的影响。对于辛（AII）对称类的三维拓扑绝缘体，利用转移矩阵方法计算了在无序和质量项存在下的相图，该质量项驱动平凡相和拓扑绝缘体相之间的转变.数值是由场论分析补充（大-$N_f$展开，其中$N_f$是谷或狄拉克锥的数量），从中我们得到的相关长度指数，和几个异常尺寸在一个非平凡的临界点分离金属相和狄拉克半金属。一个类似的场论的方法是在对称类AIII，CI和DIII的无序驱动的转变。对于这三个对称类，拓扑超导体的特点是整数拓扑不变的，一个互补的描述给出的非线性西格玛模型补充的拓扑项，这是一个三维模拟的Pruisken项的整数量子霍尔效应。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Reflection symmetric second-order topological insulators and superconductors
二阶拓扑绝缘体是晶体绝缘体，具有带隙的本体和带隙的晶界，但是在两个边界的交叉处具有拓扑保护的无隙状态。在没有进一步空间对称性的情况下，Altland-Zirnbauer的十个对称类中有五个允许在二维和三维中存在这种二阶拓扑绝缘体。我们表明，反射对称性可以用来系统地产生二阶拓扑绝缘体和超导体的例子，虽然拓扑保护状态的角落（在二维）或晶体边缘（在三维）继续存在，如果反射对称性被打破。具有破缺时间反转对称性的三维二阶拓扑绝缘体的霍尔电导以$e^2/h$为单位量子化。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Topological insulators and superconductors -a curved space a prroach
本文用空间相关基方法研究了晶体中的电子旋量。动量空间中的晶体由布里渊区描述，布里渊区可能包含障碍物或简并物，对于不同的区域需要不同的量规。电子带根据其拓扑结构进行分类。连接和曲率决定了物理性质，这些物理性质根据拓扑不变量进行分类。我们将此方法应用于拓扑绝缘体、拓扑超导体、耦合环中的持续电流和弯曲晶面边界的光电子发射
2015-07-31 cond-mat.mes-hall
Acoustic square-root topological insulators
平方根拓扑态是一种新的拓扑相，它的拓扑性质继承自哈密顿量的平方。通过在声学Su-Schrieffer-Heeger模型和蜂窝晶格中的连接管上添加空腔，分别在声子晶体中实现了一阶和二阶平方根拓扑绝缘体.由于平方根过程，平方哈密顿量的体隙加倍。在两个体隙中，平方根拓扑绝缘体具有多个局域模式，即，我们的计算和实验观测都证实了这一点。我们进一步提出了一个二阶平方根拓扑半金属通过堆叠的装饰蜂窝晶格的三维。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall
Second-order topological insulators and superconductors with an order-two crystalline symmetry
二阶拓扑绝缘体和超导体在体块中和沿边界具有带隙的激发谱，但是在二维晶体的拐角处具有受保护的零模式或在三维晶体的铰链处具有受保护的无带隙模式。二阶拓扑相可以由体晶体对称性的存在引起。基于Shiozaki和Sato对具有二阶晶体对称性的体晶相的完整分类[Phys.\修订版本\ B { \bf 90}，165114（2014）]，例如镜面反射、二重旋转或反转对称，我们将所有相应的二阶拓扑绝缘体和超导体分类。分类还包括反对一对称和反对称。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Topological phase transition induced by Zeeman field in topological insulator/superconductor heterostructure
研究了磁场中具有Abrikosov涡旋的拓扑绝缘体-超导体异质结。大的塞曼场引起系统的拓扑相变。我们发现，在第一陈数为零的相位中，在涡核处存在马约拉纳费米子，而在第一陈数为非平凡的相位中，不存在马约拉纳费米子。这一结果得到了指数定理的支持。这个系统提供了一个例子，其中一个马约拉纳费米子出现在一个系统的第一陈数为零。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Electronic transport properties of topological insulator films and low dimensional superconductors
本文综述了近年来拓扑绝缘体和超导纳米线及超导薄膜的研究进展。本文报道了用输运测量方法在TI薄膜中发现的电子-电子相互作用（EEI）、弱反局域化（WAL）和各向异性磁电阻（AMR）效应。然后，介绍了超导薄膜、桥和纳米线的输运性质以及非超导纳米线中的邻近效应。最后，TI和超导体（SC）之间的相互作用进行了讨论。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
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
Superconductor-insulator transition in capacitively coupled superconducting nanowires
研究了具有增殖量子相位滑移的超导纳米线中超导体-绝缘体的量子相变。我们推导了一组耦合Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless类重整化群方程，证明了其中一根导线中的量子相位滑移之间的相互作用由于在另一根导线中传播的等离子体模式的影响而得到修改。结果，在每个导线中的超导体-绝缘体相变不仅由其自身的参数控制，而且还由相邻导线的参数以及互电容控制。我们认为，超导纳米线与适当选择的参数可能会变成绝缘，一旦他们被带到足够接近对方。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Higher-order topological insulators and superconductors protected by inversion symmetry
我们研究拓扑晶体绝缘体和超导体的表面态的反转对称性保护。这些属于“高阶”拓扑绝缘体和超导体的范畴，它们具有沿着一维曲线（铰链）传播或局限于表面上的某些点（角）的表面状态。我们表明，高阶拓扑绝缘体和超导体的表面状态可以被认为是全球不可移动的拓扑缺陷，并提供了一个完整的分类，这些反相保护相在任何空间维度的10个对称类的层建设的手段。此外，我们讨论了这种状态的可能的物理实现与时间反演不变的拓扑绝缘体（类AII）在三维或时间反演不变的拓扑超导体（类DIII）在两个或三个维度。前者可用于构建三维二阶拓扑绝缘体，其表现出沿相对边缘传播的一维手征或螺旋模式，而后者能够构建三维三阶或二维二阶拓扑超导体，其承载马约拉纳零模式定位于两个对角。通过反转保护，这样的状态不被钉扎到特定的一对边缘或角，从而提供了通过施加反转对称扰动（诸如磁场）来控制它们的位置的可能性。
2018-05-29 cond-mat.mes-hall
One-dimensional $2^n$-root topological insulators and superconductors
平方根拓扑是最近出现的一个子领域，描述了一类绝缘体和超导体，其拓扑性质只有在将它们的哈密顿量平方时才能揭示，即，起始平方根模型的有限能量边缘状态从平方模型中存在的已知拓扑绝缘体/超导体的零能量边缘状态继承它们的拓扑特征。专注于一维模型，我们展示了这个概念如何可以推广到$2^n$ -根拓扑绝缘体和超导体，与$n$任何正整数，其规则的建设系统化在这里。借用图论，我们引入了$2^n$ -根拓扑绝缘体/超导体的树形结构的概念，其通过一系列平方操作随后是恒定的能量转移，将任何$n$的起始模型的哈密顿量连接到已知的拓扑绝缘体/超导体的哈密顿量，确定为其拓扑特征的来源。我们的工作铺平了道路的$2^n$ -根拓扑结构的扩展到高维系统。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Majorana fermions from Landau quantization in a superconductor--topological-insulator hybrid structure
我们表明，回旋运动和Andreev反射的相互作用所经历的无质量狄拉克类电荷载流子在拓扑绝缘体表面状态产生的马约拉纳粒子激发。基于Dirac-Andreev边缘态的一个近似函数描述，我们讨论了Majorana模的运动学性质，发现它们可以通过改变超导体的化学势和/或垂直磁场的大小来调谐.我们的建议开辟了新的可能性，研究马约拉纳费米子在一个可控的设置。
2012-10-15 cond-mat.mes-hall
Classification of topological insulators and superconductors in the presence of reflection symmetry
我们讨论的拓扑分类的绝缘体和超导体中存在的两个（非空间）离散对称性的Altland-Zirnbauer分类和空间反射对称性在任何空间维度。通过使用最小矩阵维数的Dirac Hamilton体的结构和拓扑不变量的显式构造，我们提供了完整的分类，它仍然具有与原始Altland-Zirnbauer分类相同的维数周期性.反射对称保护的拓扑绝缘体和超导体的分类关键取决于反射对称操作的实现方式。当引入边界时，其反映到自身中，这些非平凡的拓扑绝缘体和超导体支持局限于边界处的无隙模式。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance Oscillations in a Topological Insulator-Disordered Superconductor Hybrid Interface
National Institute of Technology, Rourkela（鲁尔基拉国立技术学院）；Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
研究通过拓扑绝缘体与无序超导体的耦合，揭示了近邻诱导超导性中的导电振荡现象及临界温度特性。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall
Charge transfer between a superconductor and a hopping insulator
我们发展了一个超导体和跳跃绝缘体之间的低温电荷转移理论。我们表明，电荷转移是由相干的两个电子-库珀对转换过程，时间反转反射，电子隧道进入超导体从位于界面附近的跳跃绝缘体的局域态，并计算相应的界面电阻。该过程类似于传统的Andreev反射过程。我们表明，时间反转界面电阻是实验上可访问的，并且在介观结构中，它可以超过体跳跃电阻。
2005-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable THz Surface Plasmon Polariton based on Topological Insulator-Layered Superconductor Hybrid Structure
从理论上研究了三维强拓扑绝缘体（TI）与层状超导-磁绝缘体结构界面处的表面等离子体激元（SPP）。当层状结构的磁导率变高时，通过电子掺杂可以增强SPP的可调谐性。当界面被超导或垂直磁性带隙时，SPP色散进一步畸变，并伴随着群速度和穿透深度的移动。当费米能级接近能隙值时，SPP的位移达到最大值，并可能产生可观测的效应。在TI表面附近的层状超导体与磁性材料之间的界面处的可调谐SPP可能为Majorana费米子的探测提供新的见解。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall
Length-Scale Dependent Superconductor-Insulator Quantum Phase Transition in One Dimension
利用场论重整化群方法研究了一维介观超导量子干涉器件阵列的耗散物理。我们在很低的温度下观察到了依赖于长度尺度的超导体-绝缘体量子相变，并观察到了系统在较高和较低磁场下的双重行为。在一个临界磁场，我们还观察到一个临界行为的电阻是独立的长度。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment to "Topological insulators and superconductors" by Xiao-Liang Qi and Shou-Cheng Zhang Reviews of Modern Physics 83, 1057 (2011)
本文给出了拓扑表面态对应的半空间中的解。结果表明，指数表面态的结果从允许的能量范围之外的能量的选择。结果表明，该态的动能为负，证明了该态不是物理正确解。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Topology of ultra-localized insulators and superconductors
Princeton University（普林斯顿大学）；Université de Toulouse（图卢兹大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
该研究揭示了超局域化绝缘体和超导体的拓扑特性，澄清了其体-边对应关系，并探讨了传统拓扑相的可瓦尼尔化性。
2026-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological stability of Majorana zero-modes in superconductor-topological insulator systems
本文导出了二维和三维超导体-拓扑绝缘体系统中零能Majorana费米子模的指数定理，该定理适用于具有手征对称性和粒子-空穴对称性的模型.对于更一般的模型没有手征对称性，我们建议马约拉纳零模式分类的Z $_2$。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall hep-th
