Topologically-protected metallic states induced by a one-dimensional extended defect in a 2D topological insulator
我们报告的从头计算表明，一个单一的一维扩展缺陷可以产生拓扑保护的金属态的大部分二维拓扑绝缘体。我们发现，一个狭窄的扩展缺陷组成的周期性单元组成的一个六角环和两个五边形环嵌入在一个铋双层的六边形块引入两对一维狄拉克费米子态的自旋动量锁定相反。虽然这两个狄拉克对是本地化沿扩展缺陷的核心，他们的相互作用被屏蔽，由于平凡的拓扑性质的扩展缺陷。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Zero-dimensional topologically nontrivial state in a superconducting quantum dot
根据幺正对称性和维数对物质的拓扑状态进行分类，预测了即使在零维系统中也存在非平凡的拓扑状态，即，具有离散能谱的系统。在这里，我们表明，一个量子点与两个超导导线耦合可以实现一个非平凡的零维拓扑超导体的时间反转对称性破缺，这对应于有限尺寸限制的一维拓扑超导体。拓扑相变对应于费米子宇称的变化，以及零能量模式和零温度下电流-相位关系中的不连续性的存在。因此，这些费米子宇称跃迁可以通过电流不连续性或低温下临界电流的测量来揭示。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
High-order topological insulators from high-dimensional Chern insulators
拓扑绝缘体是一种新的物质状态，它们有一个共同的功能：：它们的光谱带与非局部整数值指数相关，通常通过量子化的体现象和鲁棒的边界效应来表现。在这项工作中，我们证明了使用降维，高阶拓扑绝缘体的后代从一个手性半金属在更高的维度。具体来说，我们分析了祖先四维陈省身绝缘体的限制，它成为手征和二维二阶拓扑绝缘体的关系。相应地，量子化的电荷积累在角落的2D后代获得和相关的拓扑指数-第一和第二陈数-的祖先模型。我们的方法提供了高阶拓扑绝缘体和拓扑泵的边界状态之间的连接-后者是高维陈省身绝缘体的动态实现。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Circuit Implementation of a Four-Dimensional Topological Insulator
拓扑绝缘体的分类预测了高维拓扑相的存在，这些相在真实材料中不可能出现，因为这些相限于三个或更少的空间维度。我们使用电路来实验性地实现四维（4D）拓扑格。晶格维数是由电路连接建立的，而不是通过映射到一个低维系统。在晶格的三维表面上，我们观察到与非零的第二陈数，但消失的第一陈数相关联的拓扑表面状态。4D晶格属于对称类AI，它指的是没有特殊空间对称性的时间反演不变和无自旋系统。AI类在一到三个空间维度上是拓扑平凡的，因此4D是在该类中实现拓扑绝缘体的最低可能维度。这项工作铺平了道路，使用电路探索高维拓扑模型。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Dimensional evolution between one- and two-dimensional topological phases
系统地研究了一维（$1D$）和二维（$2D$）拓扑相之间的维数演化。从$2D$拓扑绝缘体到其$1D$极限的交叉显示了$1D$普通绝缘体和$1D$拓扑绝缘体之间的振荡行为。通过由$1D$拓扑绝缘体构造$2D$拓扑系统，证明了在$2D$时间反演不变带绝缘体中可能存在弱拓扑相，其中之一可以在各向异性系统中实现.相位的拓扑不变量是$Z_{2}=0$。然而，边缘状态可以沿着特定边界出现。它可以被解释为排列的$1D$拓扑相，并具有与相应的$1D$拓扑相相同的安全保护性质。在特定条件下可以存在鲁棒边缘状态。这些结果提供了对$2D$时间反转不变绝缘体的进一步理解，并且可以在实验上实现。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
One-dimensional Dirac electrons on the surface of weak topological insulators
我们证明了一类弱三维拓扑绝缘体的表面具有一维Dirac电子。它们的标志是沿着表面布里渊区的某些方向的线状能量色散。这些一维狄拉克线简并在拓扑上受到对称性的保护，我们称之为面内时间反演不变性。我们展示了这种不变性如何导致狄拉克线堆叠凯恩-梅勒系统和更一般的弱三维拓扑绝缘体模型的表面光谱。
2015-02-15 cond-mat.mes-hall
Massive topological edge channels in three-dimensional topological materials induced by extreme surface anisotropy
针对二维材料制备复杂且一维通道容量低的问题，提出利用表面各向异性在三维拓扑材料ZrTe5中实现大量一维拓扑边缘通道，为低功耗纳米器件开辟新途径。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory crossover from two dimensional to three dimensional topological insulators
我们研究了当层厚减小时，从三维拓扑绝缘体$Bi_2Te_3$和$Bi_2Se_3$到具有量子自旋霍尔效应的二维拓扑绝缘体的交叉机制。使用分析模型和第一性原理计算，我们发现，交叉发生在振荡的方式作为层厚度的函数，拓扑平凡和非平凡的二维行为之间交替。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unique Signatures of Topological Phases in Two-Dimensional THz Spectroscopy
我们发展了一维拓扑超导体二维光谱的微观理论。我们考虑一个环几何作为一个实现的Kitaev链与周期性的边界条件。我们的数值和分析表明，交叉峰结构的二维光谱进行独特的签名链的拓扑相位。我们的工作揭示了2D光谱如何识别体属性中的拓扑相，绕过拓扑保护或平凡边界模式造成的能量特定差异，否则很难区分。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall
Second-order topological phases protected by chiral symmetry
我们研究了具有手征对称性的二阶拓扑绝缘体和半金属。本文研究了一个仅受手征对称性保护的二维二阶拓扑绝缘体模型的拓扑相变。利用相变理论，我们提出了手征对称三维系统中具有平铰链带的二阶拓扑半金属和绝缘体。由具有手征对称性的二维二阶拓扑绝缘体的堆叠可以得到三维二阶拓扑相。此外，我们发现，破缺的手征对称性在三维二阶拓扑相允许一个二阶拓扑绝缘体与手征铰链状态。我们还证明了二阶拓扑相位使用晶格模型。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Topological hybrid semimetal phases and anomalous Hall effects in a three dimensional magnetic topological insulator
在这项工作中，我们提出了一个铁磁性的Bi $_2$ Se $_3$作为候选人举行的Weyl和线半金属相共存，打破了时间反演对称性。我们证明了通过调节塞曼交换场强度和费米速度可以产生I型Weyl半金属相、I型和II型半金属相以及它们的混合型线半金属相。讨论了它们在U（1）规范场下的拓扑响应。我们的结果为实现Weyl和半金属线提供了一条新的途径，并将有助于理解三维物质系统中的拓扑输运现象。
2021-08-16 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional topological semimetal state in a nanopatterned semiconductor system
我们提出了在具有三角对称的半导体人工晶格中创建二维拓扑半金属。面内磁场驱动拓扑绝缘相和拓扑半金属相之间的量子相变。拓扑半金属的特征在于携带量子化Berry通量的健壮的带接触点和终止于带接触点的边缘态。在磁场$\sim 4\text{T}$作用下，高迁移率GaAs人工晶格中将发生拓扑相变，并可通过边缘电导的异常行为来检测。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional higher-order topological insulator protected by cubic symmetry
最近发现的光子高阶拓扑绝缘体使光在不同维度结构中的鲁棒定位具有前所未有的灵活性。虽然二维系统的潜力目前正在积极调查，只有少数研究探讨三维高阶拓扑绝缘体的物理。在这里，我们提出了一个三维结构的立方对称性表现出消失的体极化，但非零角电荷和托管的零维角介导的远程相互作用的状态。我们用次近邻耦合强度跟踪角态的演化，并通过计算相关的拓扑不变量证明了角模的拓扑起源。因此，我们的研究结果揭示了潜在的长程耦合形成三维高阶拓扑相。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Time-reversal breaking topological phase without Hall electric current in a two-dimensional Dirac semimetal protected by nonsymmorphic symmetry
本文研究了非对称的二维Dirac半金属中由时间反演破缺场导出的拓扑相。当非对称对称性即使在场的存在下保持，二维电子态变成两个不同的拓扑相位与绝缘间隙。一个阶段是众所周知的量子霍尔态的手征边缘模式伴随着霍尔电流，但另一个是一个非常规的拓扑相位与螺旋边缘模式的时间反演对称性的情况下。
2017-08-19 cond-mat.mes-hall
Excess charges as a probe of one-dimensional topological crystalline insulating phases
我们发现，在传统的一维绝缘体中，靠近系统边界的多余电荷可以用与电子布洛赫波函数相关的Berry相位来表示。使用这种对应关系，我们发现了多余的电荷和拓扑不变量的最近分类的一维拓扑相位的空间对称性保护之间的联系。因此，过量电荷可以用作晶体拓扑结构的探针。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall
A Five Dimensional Generalization of the Topological Weyl Semimetal
将三维拓扑Weyl半金属的概念推广到一类五维无隙固体，其中Weyl点推广到动量空间中的二维闭流形Weyl曲面.每一个Weyl曲面都被定义在包围它的四维流形上的一个U（1）第二陈数$C_2$所刻画，它等于它与其它Weyl曲面在5D空间中的拓扑连接数.类似于外尔半金属，5D金属的表面态采取拓扑保护外尔费米子弧的形式，其连接体外尔表面的投影。本文还讨论了带有$n$第陈数$C_n$的$2n+1$维拓扑金属的进一步推广.
2016-06-17 cond-mat.mes-hall
Four-Dimensional Topological Insulators with Nodal-Line Boundary States
传统的拓扑绝缘体和超导体在其边界上具有拓扑保护的节点，而最近对单线半金属的兴趣仅涉及体能带结构。在这里，我们提出了一种新的四维拓扑绝缘体保护的反酉反射对称，其边界带具有一个单一的$PT$对称的节线与双拓扑电荷。受最近四维量子霍尔效应实验实现的启发，我们还提出了一个冷原子系统，实现了新的拓扑绝缘体与可调参数作为额外的维度。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic theory of surface excitations of three-dimensional topological insulators
分数量子霍尔系统的边缘激发可以通过一维手征玻色化得到不可压缩量子液滴的表面激发。在这里，我们表明，可以开发一个类似的方法来表征三维时间反演不变的拓扑绝缘体的表面状态。我们的理论的关键成分是路德的多维玻色化结构。
2011-04-04 cond-mat.mes-hall
Three dimensional two-band Floquet topological insulator with $Z_2$ index
提出了一类三维双带Floquet拓扑绝缘体，它是由二维Floquet拓扑绝缘体和$Z$拓扑指数构成的.结果表明，三维双带Floquet拓扑绝缘体具有一个$Z_2$拓扑指数，其值可以通过数值计算或通过使用与绕组数的关系获得。然而，三维$Z_2$ Floquet拓扑绝缘体的分类不能归因于稳定同伦群。因此，它是Floquet拓扑绝缘体的K理论分类之外的一个例子。我们还分析了三维$Z_2$ Floquet拓扑绝缘体的边模，发现边模个数的奇偶性反映了体$Z_2$指数.
2019-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Three-dimensional symmetry breaking topological matters
我们讨论了三维空间中由狄拉克哈密顿量加一个附加哈密顿量所描述的拓扑电子态。当额外的哈密顿量是阿贝尔群的元素时，电子态变得拓扑非平凡，即使没有基本对称性，如时间反演和粒子-空穴对称性。用定义在二维部分布里渊区中的陈数表征了量子态的破缺拓扑态。塞曼场作用下的拓扑绝缘体是拓扑破缺的一个例子。我们证明了在强塞曼场作用下拓扑绝缘相到拓扑半金属相的转变。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Three-dimensional time reversal invariant topological superconductivity in doped chiral topological semimetals
手性拓扑半金属在晶体对称性的保护下具有多重简并带交叉点。在本文中，我们建议，最近发现的手性拓扑半金属空间群198，其中部分是超导掺杂，可以成为新的候选人的时间反演不变的拓扑超导体。通过研究具有非零Chern数的带交叉点附近的Fermi表面，阐明了手征拓扑半金属的非平凡拓扑结构对其超导态的影响，并证明了在$s_\pm$波对中存在拓扑超导电性.我们进一步证明了拓扑超导电性是由声子介导的电子-电子相互作用的单元格间。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall
Dimensional Crossover of Topological Edge States in Su-Schrieffer-Heeger Model
二维正方晶格上的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型表现出一种拓扑相变，这种相变与体能带拓扑决定的Zak相有关。电子跳跃的强烈调制导致非平凡的电荷极化，即使在存在反转对称性。在以前的研究中，我们已经数值计算了它的能带结构和拓扑边态。本文用波动力学方法解析地导出了SSH模型的二维体几何和一维带状几何的全能谱和波函数的显式形式。显式的波函数解析表示提供了SSH带中各子带的宇称、局域化长度和拓扑相变临界点的信息。同时也证明了SSH模型拓扑过渡点的维数从一维到二维的交叉。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall
Fourth-Order Topological Insulator via Dimensional Reduction
拓扑系统的性质与它们的维数有着内在的联系。高维物理系统表现出低维物理系统所不具有的拓扑性质，并且通常提供更丰富的物理学。一个例子是d维量子化多极拓扑绝缘体，它支持高达2^d阶的多极和顶部具有拓扑0-D角模的带隙边界模的层次结构。虽然多极拓扑绝缘体已经成功地实现了电磁和机械的2D系统与四极极化，和一个三维八极拓扑绝缘体最近被证明在声学，超越空间的三个物理维度是一个有趣的和具有挑战性的任务。在这项工作中，我们应用降维映射到一个等价的非周期性的一维阵列共享相同的频谱的4D高阶拓扑绝缘体（HOTI），并在这个系统中模拟的十六极拓扑绝缘体的属性。我们观察到1D对应的零能量状态定位在4D HOTI角落-多极拓扑相位的标志。有趣的是，降维保证了4D角态之一仍然局限于1D阵列的边缘，而所有其他的本地化在散装和保留其零能量本征值。这一发现为低维非周期系统中出现的多维拓扑物理开辟了新的方向，并揭示了由从高维继承的拓扑性质保护的非常不寻常的共振。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.app-ph
First-order quantum phase transition in three-dimensional topological band insulators
物质的拓扑状态的特征在于全局拓扑不变量，其在拓扑量子相变中改变其值。通常认为，只要系统的对称性保持不变，费米子的拓扑上不同的非相互作用带隙相位之间的转变必然伴随着带隙的关闭。我们表明，这样的量子相变是可能的，而不关闭的情况下的三维拓扑带绝缘体的间隙。我们证明了这一点，通过计算的自由能的极小模型的拓扑绝缘体，Bernevig-Hughes-Zhang模型，并表明，随着带曲率不断变化，带隙最小值对应的拓扑平凡和非平凡绝缘体之间的跳跃发生。因此，这种一阶相变是三维拓扑带绝缘体的一般特征。对于一定的参数范围内，我们预测的重入拓扑相变。我们讨论了我们的研究结果与最近的实验观察到的拓扑晶体绝缘体的拓扑相变在一个家庭的不连续。
2016-12-09 cond-mat.mes-hall
Efficiency of electrical manipulation on two-dimensional topological insulators
我们研究了二维拓扑绝缘体上的横向势超晶格的电操纵效率。在各种条件下的电子状态进行了仔细检查。研究发现，随着横向超晶格势强度的增加，能带的色散和势阱区的电子分布呈现振荡的特性。在势阱区域中发现电子的概率可以随着势强度的变化而大于或小于平均值。这表明二维拓扑绝缘体上的电操纵效率没有预期的高，这在设计基于二维拓扑绝缘体的器件应用时应仔细考虑。这些特征可以归因于拓扑绝缘体模型的耦合多带性质。此外，还发现这些行为对二维拓扑绝缘体模型的能隙参数并不敏感。
2013-09-21 cond-mat.mes-hall
Realization of a one-dimensional topological insulator in ultrathin germanene nanoribbons
本研究制备表征锯齿形锗烯纳米带阵列，探明二维拓扑的宽度极限，在超薄纳米带中发现受对称保护的末端态，首次实现强自旋轨道耦合的一维拓扑绝缘体，为相关研究提供平台。
2024-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Classification of Majorana Fermions in Two-Dimensional Topological Superconductors
近年来，马约拉纳费米子（MF）由于其奇异的统计特性和在拓扑量子计算（TQC）中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。它们被认为存在于各种二维拓扑系统中，如px+ipy拓扑超导体和超导-超导杂化系统。本文指出了两种不同多边形符号规则的Majorana费米子。通过寻找一阶拓扑量子相变的特征，给出了确定MF分类的“确凿的”数值证据。利用它研究了几种二维拓扑超导体。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Hermitian chiral boundary states in non-Hermitian topological insulators
没有宇称时间对称性的非厄米系统的本征能一般是复数。在这里，我们证明了在一定条件下，不具有宇称时间对称性的高维（二维和三维）非厄米拓扑绝缘体的手征边界态可以是具有实本征能量的厄米边界态。我们的方法允许人们从非厄米的二维陈氏绝缘体和三维二阶拓扑绝缘体中分别构造厄米手征边缘态和铰链态。这样的埃尔米特手性边界通道具有完美的传输系数（量化值），并且对紊乱是鲁棒的。此外，非厄米拓扑绝缘体可以经历拓扑安德森绝缘体转变，从拓扑平凡的非厄米金属或绝缘体到具有有限无序的量子化传输系数的拓扑安德森绝缘体。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall
Supercurrent Reversal in Two-Dimensional Topological Insulators
计算了外加磁场作用下二维拓扑绝缘体上的超导电流。当窄的二维拓扑绝缘体的边缘态杂化时，外部磁场可以关闭杂化能隙，从而驱动拓扑绝缘体从绝缘体到半金属态的量子相变。我们发现超导电流在量子相变处的符号反转揭示了拓扑绝缘体通过约瑟夫森效应的本征性质。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional topological solitons in rectangular magnetic dots
提出了一种求解由软磁材料制成的任意形状的小型扁平磁性纳米柱体中平衡磁结构的解析表达式的通用方法。由此产生的磁化分布是二维拓扑孤子，并具有非零拓扑电荷。这里以一个薄的矩形颗粒为例说明了这种方法。
2001-05-03 cond-mat.mes-hall
Engineering topological phases with a three-dimensional nodal-loop semimetal
一个三维（3D）的环形半金属相工程师的一些有趣的阶段，具有不同的奇特的拓扑表面状态。特别是，通过引入各种二维间隙项的三维紧束缚模型的一个环形的半金属，我们得到了丰富的各种拓扑相的极大兴趣正在进行的理论和实验研究，包括手性绝缘体，简并表面环绝缘体，二阶拓扑绝缘体，以及外尔半金属与可调费米弧配置文件。我们的方法背后的独特概念是工程师的拓扑表面状态，继承他们的色散关系的间隙项。研究结果为新型拓扑相的产生提供了一个较为统一的原则，对新型拓扑材料的研究具有指导意义。还进行了双末端运输研究以区分工程拓扑相。
2017-09-21 cond-mat.mes-hall
Four-dimensional Floquet topological insulator with an emergent second Chern number
该研究针对高维时间周期驱动诱导的Floquet拓扑绝缘体研究空白，探究两种时间周期驱动下四维普通绝缘体的共振准能隙拓扑相变，发现驱动可使其转为具涌现第二陈数的四维Floquet拓扑绝缘体，且拓扑相可通过驱动参数调控。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall
Self-stabilizing temperature driven crossover between topological and non-topological ordered phases in one-dimensional conductors
我们提出了一个自洽分析的拓扑超导性所产生的自序局域磁矩和电子之间的相互作用，在一维导体与超导体接触。我们表明，由于熵的增益存在一个磁有序的，但在有限的温度下的非拓扑相，是相关的超导体上的磁性吸附原子链的系统。自旋-轨道相互作用被考虑在内，我们表明，它会导致修改的磁序，但不影响拓扑性质。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological quantization of the spin Hall effect in two-dimensional paramagnetic semiconductors
我们提出了二维顺磁半导体模型，其中固有的自旋霍尔效应是完全量子化的拓扑电荷的整数单位。该模型描述了一个拓扑绝缘体的体积，和一个“全息金属”的边缘，其中扩展的边缘状态的数量跨越费米能级是由（正好等于）的体积拓扑电荷。我们还证明了自旋霍尔效应明确的绝热磁通插入所造成的自旋积累。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Visualization of higher-order topological insulating phases in two-dimensional dielectric photonic crystals
对物质拓扑相的研究已经从凝聚态物理扩展到光子系统，并由此设计出了许多具有鲁棒性的光子器件。近年来，高阶拓扑绝缘体（HOTI）作为一种超越传统体-边界对应关系的新型拓扑相被广泛研究。以往对HOTI的研究主要集中在格点间具有负耦合的拓扑多极系统上。实验证明了在二维介质光子晶体中可以实现无负耦合的二阶拓扑绝缘相。利用近场扫描技术，我们对一维拓扑边态和零维拓扑角态进行了可视化。为了刻画光子晶体的拓扑性质，我们定义了一种新的基于体极化的拓扑不变量。我们的研究结果开辟了新的研究前沿，在电介质PC中搜索HOTI，并提供了一个新的机制，光操纵在一个层次的方式。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological invariants for three dimensional Dirac semimetals and four dimensional topological rotational insulators
狄拉克半金属是一类由某些类型的晶体对称性保护的半金属相，其低能有效哈密顿量由三维（3D）狄拉克方程描述。尽管有各种理论研究，但描述狄拉克半金属拓扑性质的理论尚未完全建立。在这篇工作中，我们通过在四维（4D）中建立3D Dirac半金属和拓扑晶体绝缘体之间的映射，定义了3D Dirac半金属的拓扑不变量。我们证明了这一计划，通过构建一个紧束缚模型的4D拓扑晶体绝缘体的旋转对称性的保护。一种新的拓扑不变量，“旋转陈数”，被证明是该系统的拓扑特征。作为旋转陈数的结果，在这个4D系统的3D表面上发现了无间隙的狄拉克点。对于具有两个表面的平板，我们发现相应的两个表面态的低能有效理论可以直接映射到3D Dirac半金属的低能有效理论，这表明3D Dirac半金属的拓扑性质可以用4D中定义的转动Chern数来表征.我们的方案提供了一个新的系统的方法来提取拓扑半金属相的拓扑性质。
2016-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Non-diffracting states in one-dimensional Floquet photonic topological insulators
已知一维激光写入调制光子晶格特别适合于衍射管理目的。在这里，我们通过对三类无衍射态的实验观察和识别，讨论了此类器件中离散无衍射态与拓扑性质之间的联系。第一个对应于拓扑保护的边缘状态，最近在Floquet拓扑绝缘体预测，而第二个和第三个都是散装模式。其中之一证明了拓扑转变，尽管呈现出不同于边缘态的拓扑特征，但另一个是否是特定能带结构工程的结果。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Phonon Modes in A Two-Dimensional Wigner Crystal
研究了二维维格纳晶体中的自旋轨道耦合效应。我们发现，足够强的自旋轨道耦合和适当的g因子符号可以将维格纳晶体转化为拓扑声子系统。我们证明了在有限尺寸的样品中手征声子边缘模的存在，以及在拓扑相位的模式的鲁棒性。我们探讨了在半导体量子阱/异质结构中二维维格纳晶体中实现拓扑声子系统的可能性。我们发现，自旋轨道耦合太弱，驱动拓扑相变在这些系统。我们认为，人们可以在具有突现有效自旋轨道耦合的关联维格纳晶体中寻找拓扑声子系统。
2016-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional topological semimetals
二维拓扑半金属是二维材料与拓扑材料交叉的产物，近年来得到了迅速的发展。本文就这一领域的研究进展作一简要综述。我们的重点是基本概念和概念，以传达该领域的连贯性概述。一些材料的例子进行了讨论，以说明的概念。我们讨论了在该领域的突出问题，需要在未来的研究中加以解决。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From Edge State Physics to Entanglement Spectrum: Studying Interactions and Impurities in Two-Dimensional Topological Insulators
提出利用边缘态与纠缠谱对应关系，将二维拓扑绝缘体分解为一维通道以纳入费米子相互作用，并应用于Kane-Mele模型研究杂质效应。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mixed topological semimetals driven by orbital complexity in two-dimensional ferromagnets
外尔费米子和拓扑半金属的概念出现在三维动量空间被广泛探讨，由于各种各样的奇异性质，他们给了。另一方面，人们对二维磁性材料中出现的半金属态知之甚少，而这是目前和未来信息技术的基础。在这里，我们证明，包括磁化方向到拓扑分析允许拓扑半金属状态，表现在二维铁磁体作为自旋轨道和交换相互作用之间的相互作用的结果的自然分类。我们探讨了这种混合拓扑半金属在现实材料中的出现和稳定性，并指出了混合拓扑状态的电流诱导轨道磁性和电流诱导畴壁运动的前景。我们的发现为理解、设计和利用二维自旋轨道铁磁体中的拓扑半金属态铺平了道路。
2019-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional topological superconductivity with antiferromagnetic insulators
二维拓扑超导电性由于束缚于涡旋并沿边缘传播的Majorana模的出现而引起了人们极大的兴趣。然而，由于它在天然化合物中很少出现，实验实现依赖于一个微妙的人工工程，涉及螺旋状态的材料，磁场和传统的超导体。在这里，我们介绍了另一种途径，使用一类三维反铁磁体工程的二维拓扑超导体。我们的方案利用了在拓扑平凡的反铁磁体和常规超导体之间的界面处出现的孤子态，当它们的光谱被内禀自旋-轨道耦合带隙时，它们实现了拓扑超导相。我们表明，这些界面状态不需要微调，但保护渐近边界条件。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two-Dimensionally Confined Topological Edge States in Photonic Crystals
提出了一种支持二维螺旋拓扑边缘态的全介质光子晶体结构。系统的拓扑性质受晶体参数的控制。不同能带拓扑的两个区域之间的界面引起限制在电介质板中的拓扑边缘状态，其在没有反向散射的情况下围绕尖角传播。三维时域有限差分计算表明，这些边缘被限制在平面外的方向上的全内反射。这种纳米级光子晶体结构可以实现光子边缘态和量子发射体之间的强相互作用。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Z2 topological term, the global anomaly, and the two-dimensional symplectic symmetry class of Anderson localization
本文讨论了二维Dirac哈密顿量的随机标量势，在辛对称类中编码安德森局域化物理的非线性西格玛模型中$Z_2$拓扑项的存在. $Z_2$拓扑项实现了Dirac算子族的Pfiran符号。我们计算相应的全局异常，即，通过数值研究谱流，研究了普夫朗符号的变化。这种$Z_2$拓扑效应在杂质势为长程时与石墨烯相关，并且还与辛对称类中的$Z_2$拓扑绝缘体的三维晶格模型的二维边界相关。
2007-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fractional topological phases in three-dimensional coupled-wire systems
结果表明，三维耦合量子线系统支持由二维分数量子霍尔子系统的闭环和开平面组成的分数拓扑相。这些相位具有拓扑保护的边缘状态，并且通过对应于分数量子霍尔边缘模式的重排的奇异量子相变分离。一些支持存在一个扩展的异国情调的临界相分离的散装间隙分数拓扑相位。在没有电子-电子相互作用的情况下，存在基于耦合整数量子霍尔态的类似但未分解的体带隙相。它们被一个扩展的临界Weyl半金属相分开。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A three-dimensional magnetic topological phase
我们利用光电子能谱发现了第一个三维拓扑磁体，材料Co $_2$ MnGa。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dimensional Crossover Induced Topological Hall Effect in a Magnetic Topological Insulator
本文报道了分子束外延生长的Mn掺杂Bi_2Te_3拓扑绝缘体（TI）薄膜的输运性质。我们发现厚度超过5个五层（QL）的薄膜表现出通常的反常霍尔效应的磁性TI。然而，当厚度减小到4 QL时，出现与拓扑霍尔效应（THE）相关的特征。更令人惊讶的是，当膜厚度进一步减小到3QL时，THE再次消失。理论计算表明，在维度交叉制度的顶部和底部表面状态之间的耦合稳定的磁skyrmion结构，是负责的THE。
2017-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmons in Two-Dimensional Topological Insulators
我们使用无规相位近似分析二维拓扑绝缘体模型中的集体激发。在一个二维扩展的Su-Schrieffer-Heeger模型中，边缘等离子体激元激发与诱导的电荷密度分布定位在系统的边界处被发现在拓扑非平凡的阶段，分散类似于一维体等离子体激元在传统的Su-Schrieffer-Heeger链。对于二维散装集体模式，我们揭示了制度的增强带间波函数的相关性，导致特性硬化和软化的带间和带内体等离子体分支，分别。在二维的Halen-Chern绝缘体模型中，观察到纳米带结构中的手性、单向边缘等离子体激元，其特征在于有效的库仑相互作用截面。在二维Haldron模型中，体集体激发是由不同拓扑相的单粒子能带结构细节引起的。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bridging three-dimensional coupled-wire models and cellular topological states: Solvable models for topological and fracton orders
本文基于元胞构造提出由耦合量子线构建严格可解模型的系统方法，可统一描述三维拓扑序、fracton 序及其混合，并推广至二维拓扑序。
2023-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-dimensional Topological Insulators on the Pyrochlore Lattice
电子跳跃的网站上的三维烧绿石晶格示出形成拓扑非平凡的绝缘相时，自旋轨道（SO）耦合和晶格畸变。在16种可能的拓扑类中，9种是针对该模型中的各种参数实现的。具体地说，在半填充未畸变烧绿石晶格与SO项产生一个"原始的"强拓扑绝缘体与Z 2指数（1; 000）。在四分之一填充得到各种强和弱拓扑相提供SO耦合和单轴晶格畸变。我们的分析表明，许多非磁性绝缘热电偶应该是拓扑绝缘体。
2009-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
