Weak topological insulator with protected gapless helical states
提出了一个描述三维拓扑绝缘体中位错线的可行模型。我们展示了弱拓扑绝缘体的脆弱表面狄拉克锥如何演化为局限于位错线附近的受保护的无带隙螺旋模。证明了拓扑绝缘体（无论强或弱）的表面狄拉克锥，当表面变形为穿透无表面系统的圆柱体时，获得有限尺寸的能隙.我们发现，当引入具有非平凡Burgers矢量的位错时，有限尺寸的能隙起到稳定一维无隙态的作用。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall
Large thermoelectric figure of merit for 3D topological Anderson insulators via line dislocation engineering
研究了三维拓扑安德森绝缘体的热电性质。研究表明，在高密度位错下，在具有非零时间反转不变动量的拓扑绝缘体材料（如Bi_{1-x} Sb_x）中，通过晶格螺位错传输的一维拓扑保护导电态可以控制热电优值ZT.当化学势不超过迁移率边缘时，在室温下的ZT可以达到大的值，对于合理的参数远高于1，因此使该系统成为纳米器件热管理应用的强有力的候选者。
2010-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous and normal dislocation modes in Floquet topological insulators
具有非平凡体拓扑不变量的电子带通过边界处的鲁棒无隙模式显现，例如，边缘和表面。因此，这种体-边界对应在受驱动量子材料中也是有效的。例如，合适的周期性驱动器可以将普通绝缘体转换为Floquet拓扑绝缘体（FTI），其在与真空的界面处适应非耗散动态无间隙模式。在这里，我们从理论上证明，位错，晶体中无处不在的晶格缺陷，可以探测FTI以及非常规的$π$ -平凡的绝缘体在大部分驱动的量子系统通过支持正常和异常模式，本地化的缺陷核心附近。正常和异常位错模式分别位于Floquet区中心和边界。我们对二维Floquet Chern绝缘体和$p_x+ip_y$超导体的位错模分别由带电和中性的Majorana费米子构成的情形进行了研究。因此，我们的研究结果应该有助于探测Floquet拓扑相位在国家的最先进的实验驱动量子晶体，冷原子设置，光子和声子超材料通过散装拓扑晶格缺陷。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of dislocation-induced topological modes in a three-dimensional acoustic topological insulator
实空间拓扑晶格缺陷和能带的倒易空间拓扑之间的相互作用可以引起新的现象，例如在三维拓扑绝缘体中束缚于螺旋位错的一维拓扑模式。我们获得了直接的实验观察位错诱导的螺旋模式的声学模拟弱三维拓扑绝缘体。螺旋模的空间分布是通过自旋分辨场映射得到的，并通过紧束缚和有限元计算进行了数值验证。这些一维螺旋通道可以用作三维介质中的鲁棒波导。我们的实验为研究三维经典拓扑材料中拓扑晶格缺陷所能实现的新物理模式和功能铺平了道路。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Topological dislocation modes in three-dimensional acoustic topological insulators
位错在三维固态材料中普遍存在。这种实空间拓扑结构与倒易空间中定义的出现带拓扑结构的相互作用产生了束缚于线缺陷的无间隙螺旋模式。这被称为体位错对应，与传统的体边界对应特征拓扑状态的边界。然而，到目前为止，罕见的令人信服的实验证据提出了这个有趣的拓扑观察，由于在固态系统中存在的各种挑战。在这里，使用一个三维声学拓扑绝缘体与精确可控的位错，我们报告了一个明确的实验证据，长期期望的体位错对应，通过直接测量的一维拓扑位错模式的无间隙色散。值得注意的是，正如我们在进一步的实验中所揭示的，赝自旋锁定的位错模可以在任意形状的位错路径中被单向引导。在各种经典波系统中预期的独特的拓扑位错输运可以提供前所未有的对波传播的可控性。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Trapped state at a dislocation in a weak magnetomechanical topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的特征在于绝缘体和其边界上的对称保护束缚态。“强”拓扑绝缘体的特征在于受某些内部对称性保护的\emph{all}边界上的稳健导电状态。然而，“弱”拓扑绝缘体（WTI）需要晶格平移对称性，使其对无序更敏感。然而，这种敏感性引起了有趣的特性，如各向异性的边缘模式，量子化的电荷极化，并出现在位错缺陷的束缚态。尽管拥有有趣的功能，WTI对疾病的敏感性构成了实验确认的挑战。在这里，我们实现了一个2D磁机械超材料，并通过实验证明了WTI的独特功能。具体来说，我们表明，二维WTI是各向异性的主机边缘模式只在某些边缘，以及托管在位错缺陷的束缚态。我们构建的2D WTI从堆叠的1D SSH链，我们在实验上显示了不同的间隙阶段的1D模型。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between electronic topology and crystal symmetry: Dislocation-line modes in topological band-insulators
我们阐明了三维拓扑带绝缘体中位错线响应的一般规律。根据这个${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则，晶格拓扑结构，由位错线取向的方向${\bf t}$与伯格斯矢量${\bf b}$，结合的电子带拓扑结构，其特征在于带反转动量${\bf K}_{\rm inv}$，以产生无隙传播模式时，正交于位错线的平面具有带反转与非平凡的后续通量$Φ={\bf K}_{\rm inv}\cdot {\bf b}\,\, ({\rm mod\,\,2π})$。虽然它已经被Y. Ran { \it等人}，Nature Phys.{ \bf 5}，298（2009），位错线具有传播模式，它们与拓扑状态的晶体对称性一起出现的确切机制由${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则提供。最后，我们讨论了可能的实验结果的例子中，模式是不经意的传播方向，如最近提出的拓扑绝缘状态的电子掺杂BaBiO $_3$。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dislocation defect as a bulk probe of monopole charge of multi-Weyl semimetals
多Weyl半金属的特征在于具有色散的带交叉，即通常仅在一个方向上是线性的，因此它们的能带结构的特征在于可以大于1的双电荷$n$。我们发现，一个单一的螺旋位错缺陷的方向连接的节点，这作为一个有效的赝磁通量管，可以作为一个直接探针的电荷$n\geq1$表征的块体能带结构的多Weyl半金属。为此，作为一个原则的证明，我们提出了一个相当简单的介观设置，其中的负电荷留下了直接的印记，在垂直于位错的平面上测量的电导。特别地，作为栅极电压的函数的电导中的相邻最大值的位置的比率可以用于推导出伪电荷，而有效伪磁通量的值可以从电导最大值的位置提取。我们希望这些发现将促进进一步研究的作用，多个位错，以及其他拓扑晶格缺陷，如晶界和向错，在拓扑节点材料。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Dislocation charges reveal two-dimensional topological crystalline invariants
我们确定了一个一对一的对应关系，其特征在于由一个通用的Burgers矢量和Berry相关联的电子布洛赫波的二维晶体绝缘体的位错周围的本地化的电荷。使用这种对应关系，我们揭示了位错电荷和反转和旋转的拓扑不变量的绝缘相在时间反演对称性的存在和不存在的情况下，之间的联系。我们的研究结果表明，位错电荷可以被用作晶体拓扑结构的通用探针。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Interlayer dislocations in multilayer and bulk MoS${}_2$
该研究提出介观模型描述过渡金属二硫族化合物薄膜层间位错，以2H-MoS₂为例分析位错能量随厚度的变化、应变场及对带边的影响，发现其能量轮廓无法局域化载流子。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-dislon hybridization in magnetic insulators
Universidad de Chile（智利大学）；Universidad de La Frontera（拉弗龙特拉大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
通过分形子-弹性对偶理论，研究磁性绝缘体中磁振子与量子化位错（位错子）的杂化，揭示位错拓扑决定杂化特性，为调控自旋动力学提供新途径。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A-geometrical approach to Topological Insulators with defects
利用坐标变换方法研究了具有不同旋量取向性的电子的传输。拓扑绝缘体的特征在于布里渊区中的取向性的奇数次变化。对于亏损，可定向性的变化发生在实空间中的闭轨道上。这两种情况的特点是非平凡的自旋连接。利用这种方法，我们导出了三维拓扑绝缘体中拓扑缺陷的自旋连接形式。在拓扑绝缘体的表面上，刃位错的存在引起由扭转控制的自旋连接。我们发现，电子沿二维区域和封闭的圆形轮廓传播。我们计算了边缘位错的隧穿态密度。边缘位错违反宇称对称性，导致由表面上自旋的面内分量测量的电流。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Synthetic Kramers pair in phononic elastic plates and helical edge states on a dislocation interface
在传统理论中，拓扑能带性质是块体材料的固有特征，不依赖于参考系的选择。在这种情况下，体-边缘对应的原理可以用于预测拓扑不同材料之间边缘状态的存在。在本研究中，我们提出并仔细研究了一个刻有Kekulé变形蜂窝图案的二维弹性声子板，发现赝自旋和与赝自旋相关的Chern数不是不变的性质，并且$\mathbb{Z}_2$数不再是检验边缘态存在的充分指标。还揭示了独特的赝自旋织构和赝磁场。最后，我们成功地设计和实验实现了合成的螺旋边缘状态的位错界面上连接两个子域与散装模式相同的相对平移。边缘状态也通过激光测振仪成像。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall
Partial lattice defects in higher order topological insulators
非零弱拓扑指数被认为是将单螺旋模束缚于晶格位错的必要条件。在这项工作中，我们表明，高阶拓扑绝缘体（HOTI），事实上，主机沿螺旋或刃位错（包括阶梯边缘）的弱拓扑指数的情况下，一个单一的螺旋模式。当这种情况发生时，螺旋模式必然与位错相结合，位错的特征是分数伯格斯矢量，宏观上通过层错的存在来检测。的鲁棒性的螺旋模式上的部分缺陷证明了绝热变换，恢复平移对称性的堆垛层错。我们提出了两个HOTI的例子，一个内在的和一个外在的，显示螺旋模式在部分位错。由于部分缺陷和堆垛层错在大块晶体中是常见的，因此这种螺旋模式的存在可以对这些材料中的预期电导率产生可测量的影响。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of dislocation bound states and skin effects in non-Hermitian Chern insulators
Graduate Program in Acoustics, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学声学研究生项目）；Department of Physics, Lehigh University（理海大学物理系）
本研究通过实验观测了非厄米陈绝缘体中位错束缚态和皮肤效应，揭示了非厄米拓扑与晶格缺陷的关联，并展示了缺陷工程拓扑设备的新方法。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Bulk-Defect Correspondence in Particle-Hole Symmetric Insulators and Semimetals
具有基的晶格可以容纳共享相同拓扑电荷的晶体缺陷（例如~位错的Burgers矢量$\vec b$），但是它们的核心的微观结构不同。我们证明，在绝缘体与粒子-空穴对称性和奇数轨道每个网站，微观细节极大地影响电子结构：修改可以创建或湮灭非平凡的束缚态与相关的分数电荷。我们发现，这一观察是有关的二聚链的末端模式的行为，并讨论如何在这些更复杂的情况下，从拓扑不变量预测的末端或缺陷状态。此外，使用明确的蜂窝晶格的例子，我们解释了束缚态的空缺，位错和向错是如何相互关联的，以及如何在节点半金属，如石墨烯出现类似的功能。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Symmetry dictated grain boundary state in a two-dimensional topological insulator
结构缺陷，如晶界（GB）和位错是普遍存在于固体中，并已在理解多晶体的性质的核心重要性。拓扑绝缘体（TI）的出现，除了它们的经典作用，提供了一个机会，实现不同的拓扑状态绑定到他们。尽管三维TI内的位错是寻找的主要候选者之一，但其直接检测和表征是具有挑战性的。相反，在二维（2D）TI中，它们的创建和测量更容易，而且，在GB或位错处的拓扑状态与它们的晶格对称性密切相关。然而，这种作用的晶体对称性的GB在2D TI尚未明确测量。在这里，我们提出了第一个直接的证据，对称性强制狄拉克型金属态沿GB在1 T '-MoTe $_2$，一个原型的二维TI。利用扫描隧道显微镜，我们显示了一个金属状态沿晶界与非对称晶格对称性和它的缺席沿其他边界与对称之一。我们的大尺度原子模拟结果表明，前者的带隙内态是沙漏状的半金属线态，而后者的带隙是开放的，很好地解释了我们的观察结果。这里展示的与其晶体对称性紧密相关的受保护的金属状态可以用于在绝缘体内创建稳定的金属纳米线。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Dynamic melting and condensation of topological dislocation modes
研究实时斜坡过程中 TATI 位错无隙模式的动态熔化与凝聚，揭示模式特征的长时存活与缓慢建立机制。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Hermitian skin effect of dislocations and its topological origin
我们证明了二维非厄米系统中的位错可以通过大量的态的局域化引起密度的积累或耗尽。这些效应通过原型晶格模型中的数值模拟来显示，并通过将其与边界的需要分离来暴露非厄米趋肤效应的不同面。我们确定了一个拓扑不变的位错趋肤效应，它采取的形式是一个${\mathbb Z}_2$的霍普夫指数，取决于伯格斯矢量表征的位错。值得注意的是，我们发现，这种效果及其相应的签名厄米特系统中的缺陷落在已知的拓扑分类的基础上批量缺陷对应。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall
Embedded Topological Insulators
我们提出了一个推广的自由费米子拓扑绝缘体，是由不同维度的拓扑子系统。我们特别关注非零余维的拓扑子系统嵌入在一个平凡的绝缘环境。一个通用的程序来隔离和分类这样的嵌入式拓扑绝缘体，我们提出了三个代表性的例子，在不同的尺寸和对称类。此外，我们证明了与具体的例子，周期性嵌入的拓扑绝缘体的存在下，否则平凡的分类系统可以导致拓扑非平凡的物理现象的晶体缺陷，即，新颖的拓扑表面/边缘模式在堆垛层错和部分边缘位错。
2018-02-19 cond-mat.mes-hall
Topological magnonic dislocations modes
研究揭示了二维铁磁体中由晶格位错引发的拓扑保护磁旋缺陷模式，其具有鲁棒的拓扑特性，并在磁性混乱中表现出显著的稳定性。
2025-12-09 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
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
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
Helical Metal Inside a Topological Band Insulator
拓扑缺陷，如畴壁和涡旋，长期以来一直吸引着物理学家。一个新的扭曲被添加到量子系统中，如超流氦He $_3$的B相，其中涡旋与核心中的低能激发相关联。类似地，宇宙弦可能与传播的费米子模式有关。类似的现象会发生在具有大量拓扑缺陷的晶体固体中吗？在这里，我们表明，确实位错线与一维费米激发在“拓扑绝缘体”，一种新的带绝缘体被认为是实现在散装材料Bi $_{0.9}$ Sb $_{0.1}$。与常规量子线中的费米子激发相反，这些模式像量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态一样受到拓扑保护，并且不会因无序而散射。由于位错在实际材料中普遍存在，这些激发可以支配拓扑绝缘体中的自旋和电荷输运。我们的研究结果提供了一个新的路线，创造一个潜在的理想量子线在散装固体。
2008-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bulk--boundary correspondence in a non-Hermitian quantum spin-Hall insulator
本文将基于修正周期边界条件的非厄米体-边界对应场景扩展至非厄米量子自旋霍尔绝缘体，证明其能正确描述该系统的体-边界对应，且导出的相图与开放边界条件下的谱一致。
2023-11-22 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
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
Orbital Magnetization in Insulators: Bulk vs. Surface
有限块物质的轨道磁矩用单体密度矩阵表示为简单迹线。我们解决一个宏观系统，绝缘的散装，我们表明，它的轨道时刻是一个散装长期和表面长期，广泛的总和。后者只发生在横向电导率为非零时，并归因于导电表面状态。对一个模型哈密顿量的模拟验证了我们的理论。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Bulk spin conductivity of three-dimensional topological insulator
我们在Kubo形式下研究了三维拓扑绝缘体体态的自旋电导率。自旋霍尔效应是产生垂直于所施加电压的自旋电流。在三维拓扑绝缘体的情况下，沿$x$方向施加的电压产生沿$y$和$z$方向具有可比值的横向自旋电流。我们发现，由于能带的反转，在带隙区存在一个有限的非普适自旋电导率值。顶点修正对自旋电导率的贡献增强了填充态的自旋电导率。这些发现解释了在拓扑绝缘体中观察到的大自旋电导率。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Selective probing of photo-induced charge and spin dynamics in the bulk and surface of a topological insulator
拓扑绝缘体具有完全不同的自旋轨道耦合体和表面电子光谱，每个预测表现出奇异的光响应。在这里，我们报告的时间分辨的基本和二次谐波光学泵浦探测测量的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3独立测量其光致电荷和自旋动力学与体积和表面选择性。我们的研究结果表明，在拓扑绝缘体中，光在体相和表面都可以诱导出一个瞬态的净自旋密度，这可能驱动自旋输运。通过利用一种新的旋转各向异性分析，我们能够分别解决自旋去极化，带内冷却和带间复合过程后的光激发，这表明，自旋和电荷的自由度放松在非常不同的时间尺度上，由于强的自旋轨道耦合。
2011-08-09 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
Ambipolar transport in bulk crystals of a topological insulator by gating with ionic liquid
我们报道了拓扑绝缘体的大块单晶的离子液体门控可以控制表面载流子的类型，甚至导致双极输运。这是可能的，通过使用一个高度体绝缘的BiSbTeSe 2系统，其中的化学势位于接近表面狄拉克点和中间的体带隙。由于使用了离子液体，通过门控控制表面化学势可以在三维样品的整个表面上进行，为拓扑绝缘体开辟了新的实验机会。此外，我们的数据表明，存在一个几乎可逆的电化学反应，导致散装载流子掺杂到晶体中的离子液体门控过程中。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall
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
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
Perfectly conducting channel on the dark surface of weak topological insulators
弱拓扑绝缘体（WTI）的表面上通常有偶数个狄拉克锥;它们易于加倍，而在某个方向的表面上则没有狄拉克锥。在这个“黑暗”的WTI表面上，我们预测存在一对孤立的1D完美导电通道，形成一个闭环或一段线。前者通常是与一个单一的原子层厚的岛屿上形成的黑暗的表面，而后者被证明是一对晶体（螺旋）位错终止于黑暗的表面上的后果。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall
Bulk Topological Invariants in Noninteracting Point Group Symmetric Insulators
我们调查各种量子化体物理观测在二维和三维拓扑带绝缘体平移对称和晶体点群对称（PGS）下不变。在二维绝缘体中，我们证明了：（i）$C_n$不变绝缘体的陈数可以通过计算布里渊区中高对称点处对称算子的本征值来确定，直到$n$的倍数;（ii）还确定$C_n$不变绝缘体的陈数，直到$n$的倍数，通过非相互作用多体系统的Slater行列式的$C_n$本征值和（iii）在具有二面角点群$D_n$的绝缘体中陈数为零，并且量子化的电极化的强度是这些绝缘体的拓扑不变量。在三维绝缘体中，我们发现：（i）只有点群$C_n$，$C_{nh}$和$S_n$ PGS的绝缘体可以有非零的三维量子霍尔系数和（ii）只有不适当的旋转对称的绝缘体可以有量子化的磁电极化$P_3$在项$P_3\mathbf{E}\cdot\mathbf{B}$，在绝缘体（介质）的电动力学的轴子项。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall
Surface Scattering via Bulk Continuum States in the 3D Topological Insulator Bi$_{2}$Se$_{3}$
我们对三维拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Se $_{3}$的表面进行了扫描隧道显微镜和微分隧道电导（$dI/dV$）的测量.快速傅立叶变换应用到$dI/dV$图像显示狄拉克节点附近的电子干涉图案，尽管一般认为，背散射被很好地抑制在体能隙区域。实验结果与理论表面和体能带结构的比较表明，电子干涉是通过狄拉克节点附近的表面态与体连续态之间的散射发生的。
2011-09-29 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
Interplay of bulk and edge states in transport of two-dimensional topological insulators
研究了两端金属/量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）/金属结中的输运性质。我们表明，电导信号来自散装和边缘的贡献是不加性的。而对于长结的传输是由边缘状态的贡献，对于短结，电导信号是建立从体和边缘状态的比例，这取决于样品的宽度。此外，在拓扑绝缘体状态下，短结的电导显示出作为样品长度的函数的非单调行为。令人惊讶的是，电导的这种非单调行为可以追溯到一个有效的传播解决方案，这是强大的标量无序的形成。我们的预测应该在碲化汞量子阱和铋$_2$硒$_3$薄膜实验验证。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall
Torsional Anomalies and Bulk-Dislocation Correspondence in Weyl Systems
基于超对称量子力学方法，我们系统地研究了具有挠率、曲率和外电磁场的Weyl系统中的$U\left(1\right)$规范反常和双态反常.这些反常现象分别与手征电流（或电流）不守恒和手征能量-动量（或能量-动量）不守恒有关，可应用于$^{3}\text{He-A}$相、手征超导体和具有位错和向错的Weyl半金属。与其它反常现象不同的是，在能量-动量空间中存在依赖于Weyl节点位置的扭转反常现象。这些异常来自于通过Weyl节点被抽运的粒子，因此它们对紫外物理不敏感，而Nieh-Yan异常来自于通过紫外截止的粒子流入。发现了电流不守恒和能量动量不守恒，这是由于位错中的零模所引起的，可以从Callan-Harvey机制来理解。最后，通过与$^{3}\text{He-A}$相的动量异常比较，我们发现Nieh-Yan项以及其他与截断相关的项是可以忽略的，因为Lorentz对称性破缺标度与化学势的比值是$10^{-5}$量级的.
2020-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Straining the Identity of Majorana Fermions
我们提出了一个用于观测拓扑绝缘体-超导体-铁磁结上中性Majorana费米子的干涉仪实验装置。我们表明，扩展的晶格缺陷自然存在于材料中，位错，诱导自旋电流的边缘，同时保持体时间反演对称性完好。我们提出了一个简单的两端电导测量的干涉仪形成的两个边缘点接触，揭示了马约拉纳状态的性质，通过位错的影响。当存在非平凡位错且Majorana态足够强耦合时，零温磁导从周期为phi/2（phi是通量量子hc/e）的偶振荡变为周期为phi的奇振荡。此外，由于位错的拓扑影响，电导随着入射电子能量的变化而具有显着的不对称性，而谐振则出现在马约拉纳态的耦合能量处。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Photogalvanic effect in HgTe/CdTe topological insulator due to edge-bulk optical transitions
理论上研究了二维HgTe/CdTe量子阱拓扑绝缘体（TI）在频率高于平衡费米能级与导带底之差（THz范围）的圆偏振光照射下的特性。我们发现，电子-空穴的不对称性的结果在边缘和体状态之间的自旋相关的电偶极跃迁，我们预测的圆形光电流的发生。如果边缘状态隧道耦合到导体，则可以通过测量导体中的电动势（EMF）来检测光电流，电动势与光电流成比例。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall
Scattering theory of spin waves by lattice dislocation defects
Universidad de La Frontera（弗雷罗纳塔大学）；Universidad de Chile（智利大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究揭示了晶格缺陷通过诱导磁纹理对自旋波传播的散射作用，发现缺陷能调节自旋波传输并打破磁域壁的反射特性，为磁性器件的缺陷工程提供了新思路。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent metallicity at the grain boundaries of higher-order topological insulators
本文研究了高阶拓扑绝缘体晶界超晶格中的拓扑模式，发现当位错Burgers矢量指向无能隙角或铰链时，二阶和三阶拓扑绝缘体在零能附近会涌现自组织的拓扑金属态。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Hermitian dislocation modes: Stability and melting across exceptional points
传统的体边界对应确保在绝缘和节点拓扑材料的边缘和表面处的鲁棒无隙模式在非厄米（NH）系统中被趋肤效应所掩盖，表现出在这种界面附近宏观数量的状态的积累。在这里，我们表明，位错晶格缺陷是免疫这种集肤效应或至多显示\emph{weak}集肤效应（取决于其相对方向与伯格斯矢量），因此，他们支持强大的拓扑模式在大部分的NH系统，特别是当父厄米特相位功能带反转在有限的动量。然而，当系统接近一个例外点时，位错模逐渐失去其在其核心的支持，并最终融化到系统的边界跨越NH带隙关闭。我们明确地证明了这些发现的二维NH陈省身绝缘体，从而建立位错晶格缺陷，可以有助于实验探测原始NH拓扑结构。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dislocation assisted phase separation: a phase field study
缺陷在决定相变机制和动力学方面起着关键作用。在本文中，我们展示了位错是如何影响合金中的相分离的可压缩间隙。具体地，取决于管迁移率与体迁移率的比率，可以看出，即使在具有在旋节极限之外的标称组成的系统中，旋节相分离也是可能的。令人惊讶的是，通过成核和生长相分离，和spinodal分解，同时看到（交叉位错的情况下）。最后，位错在影响沉淀物形态中所起的重要作用进行了探讨。我们表明，这些结果同意定性与最近的实验结果在铁基系统中使用原子探针层析成像（APT）。
2021-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Volkov-Pankratov states in a 2d material: excited states of a structural soliton
我们发现，部分位错，缺陷，自然出现在双层石墨烯，主机的质量反转的Pankratov（VP）状态，在拓扑非平凡接口的激发态的光谱的模拟。与谷陈氏指数变化引起的位错状态相反，这种状态（i）存在于有和没有层间偏压的情况下，即对于金属以及绝缘体，并且（ii）具有不同的电子和空穴束缚态，其数量与位错宽度成比例。最近发现的异质结的3D拓扑绝缘体，他们的存在，在部分位错的2D材料打开了丰富的结构操场，他们的调查，我们证明了位错类型，即螺旋或边缘，以及位错宽度，都发挥了决定性的作用，在创建的拓扑光谱的激发态。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing fragile topology with a screw dislocation
本研究针对脆弱拓扑缺乏体边对应、实验特征存疑的问题，利用六角声子晶体实验证明具有填充反常的脆弱拓扑相可通过螺型位错探测，发现一维无能隙束缚模，揭示新型体-缺陷对应关系并提供探测新工具。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
The weak side of strong topological insulators
强拓扑绝缘体可以具有非零弱指数。非零弱指数允许存在拓扑保护的螺旋状态沿线缺陷的晶格。如果晶格允许连接这种“弱-强”拓扑绝缘体的板的相对表面的线缺陷，则这些状态有效地连接相对表面处的表面状态。取决于沿位错线积累的相，这种连接导致面内输运的抑制和谱隙的打开，或者导致增强的态密度和增加的电导率。
2016-02-10 cond-mat.dis-nn 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-edge and bulk-hinge correspondence in inversion-symmetric insulators
我们证明了一类三维反演对称高阶拓扑绝缘体（HOTI）的平板在A类中是二维陈氏绝缘体，而在AII类中是二维$Z_2$拓扑绝缘体.我们通过考虑沿平面切割三维反演对称HOTI的过程证明了这一点，并研究了切割过程中的谱流。我们表明，$Z_4$指标，这表明在类A和AII的三维反演对称HOTI，是直接相关的$Z_2$指标，为相应的二维板块与反演对称，即陈数奇偶校验和$Z_2$拓扑不变量，分别为类A和AII。无间隙铰链状态的存在是从板系统与其边缘状态之间的传统体积-边缘对应来理解的。此外，我们还表明，频谱流分析导致另一个证明的散装边缘对应的一维和二维反演对称绝缘体。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric transport of perfectly conducting channels in two- and three-dimensional topological insulators
拓扑绝缘体具有新颖的输运性质的无隙边缘/表面态。其中，有两类完全导电的通道，是免费的背散射：边缘状态的二维拓扑绝缘体和一维状态局部的某些三维拓扑绝缘体的位错。我们展示了这些新的状态如何影响系统的热电性能，并讨论了使用这些具有完美导电通道的材料来提高热电优值的可能性。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Torsional Response and Dissipationless Viscosity in Topological Insulators
我们考虑了二维和三维拓扑绝缘体（TI）中电子自由度的粘弹性响应。我们的主要重点是在2D陈省身绝缘体表现出大量dissipationless粘度类似于量子霍尔粘度预测整数和分数量子霍尔状态。我们表明，无耗散粘度是一个TI的基本晶格几何形状的扭转变形的响应。粘弹性响应还表明，晶体位错在陈绝缘体将携带动量密度。我们简要地讨论了3D的概括，这意味着时间反演不变TI的将表现出量子霍尔粘度在其表面上。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall hep-th
