Spin fluctuations in quantized transport of magnetic topological insulators

具有拓扑保护角态的量子化微波四极绝缘子的证明

Demonstration of a quantized microwave quadrupole insulator with topologically protected corner states

晶体中电极化的强度的现代理论将绝缘体的偶极矩与其电子基态的Berry相联系起来[1，2]。这个概念构成了一个突破，不仅解决了如何计算晶体中的偶极矩的长期难题，而且也是绝缘体和超导体中拓扑能带结构理论的核心，包括量子反常霍尔绝缘体[3，4]和量子自旋霍尔绝缘体[5-7]，以及量子化绝热泵浦过程[8-10]。最近的一项理论提议扩展了Berry相框架，以解释更高的电多极矩[11]，揭示了以前未观察到的拓扑相的存在。在这里，我们展示了这个预测类的第一个成员-一个量子化的四极拓扑绝缘体-实验产生的GHz频率可重构微波电路。我们确认的非平凡的拓扑相位，通过光谱测量，以及与角状态，表现为结果的散装拓扑结构的识别。我们还测试了一个关键的预测，这些角落的状态受到保护的拓扑结构的散装，而不是由于表面文物，通过变形之间的拓扑和平凡的制度的边缘。我们的研究结果提供了一个独特的形式的鲁棒性，这是以前从未观察到的确凿证据。

量子化霍尔绝缘体的量子击穿

Quantum Breakdown of the Quantized Hall Insulator

我们提出了一个解析标度理论的本地化在一个二维的分层网络模型，旨在代表相位相干电子输运的量子霍尔制度。标度表达式的纵向和霍尔磁阻。与最近的数值研究一致，我们发现霍尔电阻率在金属相是量子化的，但在绝缘相发散。这表明量子化霍尔绝缘体的特性只能在强退相机制存在的情况下发生。

拓扑绝缘体的表面边缘态和半量子化霍尔电导

Surface-edge state and half quantized Hall conductance in topological insulators

本文提出了拓扑绝缘体表面态半量子化霍尔电导的表面边缘态理论。证明了在弱磁场中，表面态的单狄拉克锥的能隙开放。我们发现一个新的表面态驻留在表面边缘，并携带手性边缘电流，导致在四端设置的半量子化霍尔电导。我们还给出了半量子化电导的物理解释，表明这种状态是分裂的大质量狄拉克费米子的边界束缚态的电导量子的产品。

Non-Quantized Edge Channel Conductance and Zero Conductance Fluctuation in Non-Hermitian Chern Insulators

The quantized conductance plateaus and zero conductance fluctuation are the general consequence of electron transport in chiral edge states of Hermitian Chern insulators. Here we show that the physics of electron transport through chiral or helical edge channels becomes much richer when the non-Hermicity is allowed. In the presence of an unbalanced non-Hermicity where the chiral edge states have finite-lifetime, the conductance of the edge channels is not quantized, but its conductance fluctuation is zero. For the balanced non-Hermicity, however, the chiral edge states have infinite-lifetime, …

开放几何二维陈绝缘体中的量子化双端电导、边缘态与电流模式

Quantized two terminal conductance, edge states and current patterns in an open geometry 2-dimensional Chern insulator

本文用非平衡格林函数方法研究开放几何陈绝缘体，证明电流仅在角落进出、理想单通道接触是涌现的，从而为Landauer-Buttiker理论提供微观依据，并揭示量子化双端电导的有限尺寸效应和耦合依赖。

量子化声学八极拓扑绝缘体的演示

Demonstration of a quantized acoustic octupole topological insulator

量子化多极拓扑绝缘体（QMTIs）是近年来从现代电极化的强度理论中发展起来的一种描述高阶多极矩的量子化拓扑绝缘体，它存在于嵌套的威尔逊圈中，并通过晶格对称性被量子化。在过去被忽视的QMTIs揭示了新类型的带隙边界，它们本身代表了低维拓扑相和拓扑保护的零维（0D）角态。受到这些开创性理论预测的启发，人们付出了巨大的努力，在各种二维（2D）超材料中进行拓扑量子化四极相位的实验观察。然而，由于严格的要求，在晶体中的反交换反射对称性，它一直是具有挑战性的，以实现更高阶的量化多极矩，如八极矩，在一个现实的三维（3D）结构。在这里，我们克服了这些挑战，并通过实验实现了声学模拟的量化八极拓扑绝缘体（QOTIs）使用负耦合谐振器。我们通过第一性原理研究证实，我们的设计具有量化的八极拓扑相位，并通过实验证明了我们的超材料中状态拓扑层次的光谱证据，观察到3阶角态，2阶铰链态和1阶表面态。此外，我们揭示了拓扑相变从高阶到低阶多极矩在声学TI的改变设计。我们的工作提供了一个新的途径，探索高阶拓扑状态（HOTS）在3D经典平台。

绝缘体中量化晶格-电磁响应

Quantized crystalline-electromagnetic responses in insulators

研究提出多极Chern绝缘体，通过非对称动量空间对称性和镜像对称性实现量化晶格-电磁响应，并验证其拓扑特性。

Transport Theory of Half-quantized Hall Conductance in a Semi-magnetic Topological Insulator

Recently,a half-quantized Hall conductance (HQHC) plateau is experimentally observed in a semi-magnetic topological insulator heterostructure. However,the heterostructure is metallic with a nonzero longitudinal conductance, which contradicts the common belief that quantized Hall conductance is usually observed in insulators.In this work,we systematically study the surface transport of the semi-magnetic topological insulator with both gapped and gapless Dirac surfaces in the presence of dephasing process.In particular, we reveal that the HQHC is directly related to the half-quantized chiral cur…

Quantized surface magnetism and higher-order topology: Application to the Hopf insulator

We identify topological aspects of the subextensive magnetic moment contributed by the surfaces of a three-dimensional crystallite -- assumed to be insulating in the bulk as well as on all surface facets, with trivial Chern invariants in the bulk. The geometric component of this subextensive moment is given by its derivative with respect to the chemical potential, at zero temperature and zero field, per unit surface area, and hence corresponds to the surface magnetic compressibility. The sum of the surface compressibilities contributed by two opposite facets of a cube-shaped crystallite is qua…

磁性拓扑绝缘体薄膜中重表面电子的半量子化霍尔电导研究

On the half-quantized Hall conductance of massive surface electrons in magnetic topological insulator films

本文通过研究磁性拓扑绝缘体薄膜的晶格模型，揭示了有隙表面能带具有整数量子化霍尔电导、无隙表面能带具有半量子化霍尔电导，并证明单独的有隙表面能带不支持半量子化表面霍尔效应。

通过能量滤波器在 Floquet 拓扑绝缘体中实现量子化输运

Achieving quantized transport in Floquet topological insulators via energy filters

针对周期驱动 Floquet 拓扑绝缘体中光子辅助过程破坏边缘输运量子化的问题，本文提出窄带能量滤波器并推导 Floquet–Landauer 描述，证明其可抑制边带输运、恢复量子化电导及平衡型分布。

反常Floquet-Anderson绝缘体中的量子化大偏置电流

Quantized large-bias current in the anomalous Floquet-Anderson insulator

我们研究了通过二维周期驱动系统的双端输运，在该系统中，所有的体Floquet本征态都是由无序局域化的。我们专注于异常Floquet-Anderson绝缘体（AFAI）相，这类拓扑非平凡相，其主机拓扑保护的手性边缘模式共存其完全本地化的散装。我们表明，AFAI的独特性质产生显着的远离平衡的运输签名：对于大的偏差之间的铅，量子化的电荷量通过系统的每个驱动周期。在增加偏置时，连接源极到漏极的手性Floquet边缘模式变得完全占据，并且电流迅速接近其量化值。

磁无序拓扑绝缘体中表面量子化反常霍尔电流和磁电效应

Surface quantized anomalous Hall current and magneto-electric effect in magnetically disordered topological insulators

通过数值模拟和标度分析，从理论上研究了拓扑绝缘体表面淬灭磁无序的作用。结果表明，只要费米能级在体带隙内，所有的表面态都是局域的，而横向电导率量子化为$\pm {{e^2} \over {2 h}}$.这极大地促进了Qi { \it et al.}提出的拓扑磁电效应的实现。（Phys. Rev. \textbf{78}，195424（2008）），其中表面磁化方向通过同时施加磁场和电场来控制。

拓扑绝缘体螺旋边缘态的量子化自旋泵

Quantized spin pump on helical edge states of a topological insulator

本文对基于量子自旋霍尔绝缘体螺旋边态的传统双参数量子泵器件中的量子自旋泵进行了理论研究。通过引入两个与时间相关的反相磁化作为泵浦参数，我们发现当费米能级位于磁化打开的能隙中时，在一个泵浦周期内可以泵浦出整数个电荷或自旋，这归因于两个泵浦势之间可能存在的拓扑界面态。量子化的泵浦电流可以是完全自旋极化的、自旋非极化的或纯自旋电流，而其方向可以通过一些系统参数（如泵浦相位和局部栅极电压）突然反转。我们的研究结果可能有助于量子化自旋泵的产生。

二维Chern绝缘体中光量子化和量子化电荷泵的Floquet工程

Floquet engineering of optical solenoids and quantized charge pumping along tailored paths in two-dimensional Chern insulators

薄螺线管产生的局域磁通量的引入在量子霍尔物理的量子实验中起着重要的作用。通过将Floquet人工磁场工程与量子气体显微镜的单点寻址能力相结合，我们提出了一种在光晶格中实现这种局域螺线管型磁场的方案。我们表明，它可以用来操纵和探测拓扑陈氏绝缘体的元激发。这包括量子化的绝热电荷泵沿定制的路径内的散装，以及控制人口的边缘模式。

三维拓扑绝缘体的量子化Faraday和Kerr旋转及轴子电动力学

Quantized Faraday and Kerr rotation and axion electrodynamics of a 3D topological insulator

拓扑绝缘体被认为是表现出响应函数根据基本物理常数量化的体磁电材料。在这里，我们降低了三维（3D）的Bi $_2$硒$_3$膜的化学势为$\sim$ 30毫电子伏以上的狄拉克点，并探测其低能量的电动力学响应中存在的磁场与高精度的时域太赫兹偏振。对于高于5 T的场，我们观察到量子化的法拉第和克尔旋转，而DC输运仍然是半经典的。一个非平凡的Berry相位偏移这些值的轴子电动力学和拓扑磁电效应的证据。在这些测量中使用的时间结构允许基于固态系统的拓扑不变量的精细结构常数的直接测量。

Hierarchy of many-body invariants and quantized magnetization in anomalous Floquet insulators

We uncover a new family of few-body topological phases in periodically driven fermionic systems in two dimensions. These phases, which we term correlation-induced anomalous Floquet insulators (CIAFIs), are characterized by quantized contributions to the bulk magnetization from multi-particle correlations, and are classified by a family of integer-valued topological invariants. The CIAFI phases do not require many-body localization, but arise in the generic situation of k-particle localization, where the system is localized (due to disorder) for any finite number of particles up to a maximum nu…

相互作用重构整数量子化霍尔效应拓扑绝缘体

Interaction reconstructed integer quantized Hall effect topological insulator

我们讨论了直接库仑相互作用在整体量子化的霍尔效应中的作用，它是连接拓扑绝缘体和电导量子化的桥梁。利用自洽的费米-泊松屏蔽理论，数值研究了体材料中二维电子系统的磁输运性质。拓扑扭曲霍尔酒吧和没有潜在的波动被认为是包括两个相同的内部接触。虽然这些接触改变了拓扑结构，我们表明，量化的霍尔效应生存由于重新分配的不可压缩带的相互作用。它示出的现象，这些接触之间的阻抗可以得到一个最小的传输模型。我们的自洽方法的一个重要的预测是一个有限的内接触之间的阻抗，即使在高原制度，其中的最大阻抗随温度的升高而降低。

二维拓扑绝缘体在量子输运不存在时的电阻

The resistance of 2D Topological insulator in the absence of the quantized transport

我们报告了具有反转能带结构的碲化汞阱的非常规输运性质：电阻即使在$10^2\times h/2e^{2}$量级时也不显示绝缘行为。该系统是一个边缘态占主导地位的二维拓扑绝缘体。结果是不一致的螺旋Luttinger液体的框架内开发的理论模型。

Chiral Interface States and Related Quantized Transport in Disordered Chern Insulators

In this Letter, we study an Anderson-localization-induced quantized transport in disordered Chern insulators (CIs). By investigating the disordered CIs with a step potential, we find that the chiral interface states emerge along the interfaces of the step potential, and the energy range for such quantized transport can be manipulated through the potential strength. Furthermore, numerical simulations on cases with a multi-step potential demonstrate that such chiral state can be spatially shifted by varying the Fermi energy, and the energy window for quantized transport is greatly enlarged. Expe…

腔量子电动力学Chern绝缘体：石墨烯中光诱导量子化反常霍尔效应的途径

Cavity Quantum-Electrodynamical Chern Insulator: Route Towards Light-Induced Quantized Anomalous Hall Effect in Graphene

我们表明，一个能隙诱导在石墨烯中的光物质耦合到一个圆偏振的光子模式在一个腔。使用多体微扰理论，我们计算的电子光谱表现出光子修饰的边带类似于Floquet边带的激光驱动材料。与Floquet拓扑绝缘体相比，在Floquet拓扑绝缘体中，光只在高频极限下的非共振驱动下才引起严格量子化的霍尔响应，而腔中的光子修饰狄拉克费米子则表现出以整数陈氏数为特征的量子化霍尔响应。特别是对于石墨烯，我们预测，可以在低温极限下诱导$2 e^2/h$的霍尔电导。

三维拓扑绝缘体中无序诱导分数量子化电导和普适电导涨落

Disorder induced quantized conductance with fractional value and universal conductance fluctuation in three-dimensional topological insulators

本文对三维拓扑绝缘体在$Bi_2Se_3$和$Sb_2Te_3$中的电导及其涨落进行了理论研究。进行了大量的数值模拟。我们发现，在扩散制度的电导量子化的分数值。重要的是，电导波动也被量化的普适值。对于由两个端子连接的3D TI，识别三个独立的电导$G_{zz}$、$G_{xx}$和$G_{zx}$，其中z是3D TI的五重层的法线方向（参见图1的插图）。量子化电导分别为$<G_{zz}>=1$、$<G_{xx}>=4/3$和$<G_{zx}>=6/5$，对应的量子化电导波动分别为0.54、0.47和0.50。平均电导及其涨落的量子化可以用模混合理论来理解。讨论了可以观察到平均电导量子化的实验实现。

磁性拓扑绝缘体中面内磁场诱导的量子化纵向电导

In-Plane Field induced Quantized Longitudinal Conductivity in Magnetic Topological Insulators

本文在三层磁性拓扑绝缘体中发现面内量子化态，在强面内磁场下纵向电导量子化为e2/h，该态位于量子反常霍尔相之间的量子临界点，揭示了杂质无序对稳定量子化临界输运的关键作用。

磁场中的拓扑绝缘体：量子霍尔效应和非量子化θ项的边缘沟道

Topological insulators in magnetic fields: Quantum Hall effect and edge channels with non-quantized θ-term

研究了三维拓扑绝缘体的二维表面态带隙时，磁场如何诱导一维边缘沟道。通过接触这些通道测量的霍尔效应保持量子化，即使在体中的θ项和相关的表面霍尔电导率σ_{xy}^S由于时间反演对称性的破坏而不量子化的情况下也是如此。当θ项沿着围绕n个边缘通道的环路改变\pm 2 πn时，量化出现。模型计算显示了轨道和塞曼效应的相互作用如何导致量子霍尔跃迁，其中通道沿着晶体的边缘重新分布。边缘网络为研究边缘通道的耦合提供了新的可能性。

波动的霍尔电阻使量子化的霍尔绝缘体失效

Fluctuating Hall resistance defeats the quantized Hall insulator

利用Chalker-Coddington网络模型作为整数量子霍尔物理的一个大大简化但却普适的模型，我们通过实空间重整化方法研究了强磁场下的平台到绝缘体的转变.我们的结果表明，在完全量子相干的情况下，量子化的霍尔绝缘体的R_H约为。在研究分布函数P（R_H）的最概然值时，在R_L ~25 h/e^2处观察到h/e^2。在进一步增加R_L -> \infty时，可以看到具有发散霍尔电阻R_H \propto R_L^kappa的霍尔绝缘体。这两种制度之间的交叉取决于平均程序的精确性质。

氧化铱超晶格中的拓扑相：量子化反常电荷或谷霍尔绝缘体

Topological phases in Iridium oxide superlattices: quantized anomalous charge or valley Hall insulators

研究了沿[001]晶轴生长的斜方钙钛矿型氧化铱超晶格的拓扑相。由于Ir氧化物双层超晶格中5d轨道的强自旋轨道耦合和电子关联效应，Ir氧化物双层超晶格呈现出拓扑磁性绝缘体，表现出量子化的反常霍尔效应。根据堆叠的两层，我们还发现了一个山谷霍尔绝缘体与反向传播的边缘电流从两个不同的山谷和拓扑晶体绝缘体的边缘状态的晶格对称性的保护。在单层Ir氧化物超晶格中，当施加应变场以破坏保护Dirac点的滑移面的对称性时，可以实现拓扑绝缘体。在磁有序或面内磁场的存在下，它变成拓扑磁绝缘体。我们讨论这些拓扑相和实验签名的基本成分，以测试我们的理论建议。

Quantized charge-pumping in higher-order topological insulators

We study the quantized charge pumping of higher-order topological insulators (HOTIs) with edge-corner correspondences based on the combination of the rotation of in-plane magnetic field and the quantum spin Hall effect. A picture of a specific charge pumping process is uncovered with the help of the non-equilibrium Green's function method. Significantly, we demonstrate that the quantized charge pumping current is achieved without the participation of bulk states, and the charges move along the boundary of the sample. Furthermore, the effects of external parameters on the pumping current is als…

量子反常Hall绝缘体和超导体混合结构中半量子电导平台的非Majorana起源

Non-Majorana Origin of the Half-Quantized Conductance Plateau in Quantum Anomalous Hall Insulator and Superconductor Hybrid Structures

量子反常霍尔（QAH）绝缘体耦合到s波超导体上，被预言具有拓扑超导相，其基元激发（即Majorana费米子）在非阿贝尔编织操作下可以形成拓扑量子比特.最近的传输实验解释的半量子化的两端电导平台的存在下，手性马约拉纳费米子在毫米大小的QAH-Nb混合结构。然而，有人担心这种解释，因为非马约拉纳机制也可以产生类似的签名，特别是在一个无序的QAH系统。在这里，我们制作了QAH-Nb混合结构，并研究了QAH-Nb接触透明性及其对相应的两端电导的影响。当QAH膜被调谐到金属制度的电选通，我们观察到一个尖锐的零偏置增强的微分电导，高达80%，在零磁场。这种大的增强表明Andreev反射的高概率和磁性拓扑绝缘体（TI）与Nb层之间的透明界面。当磁性TI薄膜处于QAH态且磁化取向良好时，我们发现其两端电导总是半量子化的。我们的实验提供了一个全面的理解QAH超导体混合结构中观察到的超导邻近效应，并表明，半量子化的电导平台是不太可能引起的手征马约拉纳费米子。

量子临界区量子化霍尔绝缘体相位的表征

Characterization of the Quantized Hall Insulator Phase in the Quantum Critical Regime

无序Hofstadter模型的电导率$σ$和电阻率$ρ$张量被映射为费米能$E_F$和温度$T$的函数在量子临界区的平台绝缘体转变（PIT）。利用非交换Kubo公式消除了有限尺寸误差。结果再现了这种转变在量子霍尔（IQHE）系统中的所有关键实验特征。特别地，检测和分析量化霍尔绝缘体（QHI）相位。目前公认的QHI阶段的量子临界制度，完全基于实验数据的表征，完全支持我们的理论研究。

磁场中三维拓扑绝缘体：手征侧面态和量子化霍尔电导

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。

三维手征拓扑绝缘体的量子化电磁响应

Quantized electromagnetic response of three-dimensional chiral topological insulators

在手征对称性的保护下，三维手征拓扑绝缘体具有整数值拓扑不变量。这个不变量如何出现在物理可观测量中是一个重要的问题。在这里，我们表明，磁-电极化的强度可以识别整数值的不变量，如果我们的间隙系统没有涂层的量子霍尔层的表面上。量子化的响应被证明是强大的弱扰动。我们还研究了两个非平凡相的量子耦合的拓扑性质，发现了无隙态的出现，并局域在边界区域。最后，提出了一种实现超冷原子在光晶格中的量子化响应的实验方案。

量子化霍尔绝缘体：“经典”输运机制的“量子”特征？

The Quantized Hall Insulator: a "Quantum" Signature of a "Classical" Transport Regime?

从填充因子为1/k（k为奇数）的初级量子霍尔（QH）液体到绝缘体的转变的实验研究表明了“量子化霍尔绝缘体”（QHI）行为：当纵向电阻率随着温度和电流偏置的降低而发散时，霍尔电阻率保持在值$k h/ e^2$的量子化。我们回顾了解决这一现象的实验结果和理论研究。特别是，我们讨论了一种理论方法，它采用了一个模型的绝缘体作为一个随机网络的弱耦合水坑QH液体在固定的填充因子。该模型被证明表现出一个强大的量化的霍尔电阻率，电子输运的网络是不相干的。随后的理论研究集中在是否有必要假设不连贯的争议。得出的结论是，在量子相干输运机制中，量子干涉破坏了QHI作为局域化的结果。一旦定域长度变得比失相长度短得多，霍尔电阻率就发散。最后，我们提到一些最近的实验观察和开放的问题。

轴子绝缘体中的半量子化螺旋铰链电流

Half-Quantized Helical Hinge Currents in Axion Insulators

提出轴子绝缘体中由侧面狄拉克电子全反射的古斯-汉欣位移产生的半量子化螺旋铰链电流，揭示其拓扑起源，并设计六端器件通过非互易电导进行实验探测。

光诱导半量子霍尔效应和轴子绝缘体

Light-induced half-quantized Hall effect and axion insulator

通过光学泵浦和磁性掺杂实现半量子霍尔效应和轴子绝缘体，展示拓扑相的实验方法及潜在应用。

二维电子气量子临界区量子化霍尔绝缘体的观测

Observation of the quantized Hall insulator in the quantum critical regime of the two-dimensional electron gas

本文研究了量子临界区二维电子气平台-绝缘体相变附近的霍尔电阻$R_H$。在临界场$B_c$为17.2 T的低迁移率InGaAs/InP异质结构上进行的高场磁输运数据表明，当$T \to 0$时，霍尔电阻$R_H$在接近临界填充分数（$ν_c$ = 0.55）的$h/e^2$处量子化。通过利用从磁输运数据中提取的通用标度函数，我们表明，$R_H$在绝缘相的极限$T \to 0$是在$h/e^2$量子化的标度参数$Δν/(T/T_0)^κ$与$Δν= ν- ν_c$的所有值。然而，作为$Δν$（或磁场）的函数，霍尔电阻在所有值$ν< ν_c$的极限$T \to 0$中发散。

拓扑Dirac半金属中的半量子自旋泵和自旋轨道矩

Semi-Quantized Spin Pumping and Spin-Orbit Torques in Topological Dirac Semimetals

研究了具有旋进磁化的铁磁绝缘体与拓扑狄拉克半金属之间的自旋和电荷输运现象随时间的发展过程。与常规金属相比，拓扑狄拉克半金属在自旋电流作用下表现出很强的逆自旋霍尔效应。结果表明，感应电荷电流是半量子化的，即，当系统处于拓扑Dirac半金属相时，它只与两个Dirac点在动量空间中的距离有关，而与无序强度几乎无关。作为逆效应，我们证明了施加在拓扑狄拉克半金属上的电场通过交换作用和半量子化自旋霍尔效应对铁磁绝缘体中的局域磁化强度施加自旋矩.我们的研究表明，拓扑狄拉克半金属提供了一个耗散较少的平台，自旋电荷转换和自旋开关。

零平台量子反常霍尔态的量子拓扑磁电效应

Quantized topological magnetoelectric effect of the zero-plateau quantum anomalous Hall state

三维拓扑绝缘体中的拓扑磁电效应是一种新颖的现象，即电场在三维拓扑绝缘体中感应出方向相同的磁场，其普适比例系数以$e^2/2h$为单位进行量子化。本文提出在磁性拓扑绝缘体或铁磁-拓扑绝缘体异质结构的零平台量子反常霍尔态中可以实现拓扑磁电效应。数值研究了有限尺寸效应，发现随着拓扑绝缘体薄膜厚度的增加，磁电系数趋于量子化。我们进一步提出了一个设备设置，以消除非拓扑的贡献，从侧面。

堆叠拓扑绝缘体/磁体双层膜中4.2 K以上的量子化反常霍尔效应

A quantized anomalous Hall effect above 4.2 K in stacked topological insulator/magnet bilayers

本研究采用机械组装制备TI/磁体双层膜，在宇称反常态下将QAHE量子化霍尔信号提升至10 K，显著突破沉积异质结构及现有QAHE系统的温度纪录。

无安德森局域化的无序Floquet拓扑绝缘体中的量子化电荷输运

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。

晶体分数陈绝缘体的分数量子化电极化与离散位移

Fractionally Quantized Electric Polarization and Discrete Shift of Crystalline Fractional Chern Insulators

本文通过数值计算证明晶体分数陈绝缘体具有分数量子化电极化和离散位移，并展示如何用蒙特卡罗方法从含晶格缺陷的模型波函数中提取这些超越已知拓扑响应性质的不变量。

频率编码光子陈绝缘体中的量子霍尔漂移

Quantized Hall drift in a frequency-encoded photonic Chern insulator

该研究通过在光学纤维环平台的合成频率维度上编码哈达玛模型，实现了具有打破时间反演对称性的光子陈绝缘体，展示了量子霍尔漂移的鲁棒性及其在光子系统中的应用潜力。

三维拓扑绝缘体中强自旋轨道耦合的一维量子边缘沟道

Quantized one-dimensional edge channels with strong spin-orbit coupling in 3D topological insulators

电子自旋与其运动之间的强耦合是基于自旋的数据存储和电子学的先决条件之一。一个主要的障碍是找到自旋轨道耦合材料，其中电子自旋可以在宏观长度尺度上探测和操纵，例如跨越自旋晶体管的栅极沟道。在这里，我们报告毫米级的边缘通道的电导量化在一个单一的量子1 $\times$ $e^2/h$在零磁场。研究了铋硫属化合物三维拓扑绝缘体的量子输运特性。的数据被解释为一个横向的，一维的量子限制的非拓扑表面状态与强大的Rashba自旋轨道耦合。这种边缘传输可以通过静电场效应来开启和关闭。我们的结果与量子自旋霍尔绝缘体和量子反常霍尔绝缘体中的边缘输运有根本的不同。

双量子自旋霍尔绝缘体 TaIrTe$_4$ 中纵向电导与霍尔电导之间的可切换量子化信号

Switchable quantized signal between longitudinal conductance and Hall conductance in dual quantum spin Hall insulator TaIrTe$_4$

本研究以单层 TaIrTe$_4$ 为模型，通过外加磁场调控塞曼分裂和贝里相位，实现了纵向电导与霍尔电导之间量子化信号的切换，为验证拓扑态和利用新型量子拓扑响应提供了策略。

微波驱动的铁磁-拓扑绝缘体异质结构：巨自旋电池效应和量子化电荷泵器件的前景

Microwave-driven ferromagnet--topological-insulator heterostructures: The prospect for giant spin battery effect and quantized charge pump devices

我们研究的异质结构中，一个二维的拓扑绝缘体（TI）连接到两个正常的金属（NM）电极，而一个岛的铁磁绝缘体（FI）旋进磁化覆盖其横向边缘的一部分，通过磁邻近效应诱导下的时间相关的交换场。当FI岛覆盖两个横向边缘时，这种装置在没有任何偏置电压的情况下泵送纯自旋电流，从而充当即使在非常小的微波功率输入下也具有巨大输出电流的有效自旋电池，从而驱动进动。当只有一个横向边缘被FI岛覆盖时，电荷和自旋电流都被泵送到NM电极中。我们描绘了相应的电导（电流-微波频率比）的条件下进行量化的进动锥角，这是强大的相对于弱无序，并可以进一步扩展设备的几何形状的变化在一个很宽的区间。

内禀量子反常霍尔绝缘体 MnBi2Te4 中的量子化拓扑态与宇称反常

Quantized Topological States and Parity Anomaly in Intrinsic Quantum Anomalous Hall Insulator MnBi2Te4

本文在高质量五七层 MnBi2Te4 样品中观测到多种量子化拓扑态，揭示其拓扑由 (2+1) 维狄拉克费米子宇称反常所支配，并产生栅极可调的螺旋边缘输运，为拓扑态探索与量子器件应用提供了稳健平台。

反铁磁拓扑绝缘体 MnBi$_2$Te$_4$ 薄膜中的量子化磁光太赫兹效应

Quantized Magneto-Terahertz Effects in the Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$ Thin Films

本文利用太赫兹法拉第与克尔旋转光谱研究分子束外延生长的 MnBi$_2$Te$_4$ 薄膜，观测三种磁态，并在无栅压的 6 SL、7 SL 样品中发现 6 T 以下的量子化霍尔态。

磁绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$中具有量子化磁电效应的拓扑轴子态

Topological axion states in magnetic insulator MnBi$_2$Te$_4$ with the quantized magnetoelectric effect

量子物质的拓扑态在凝聚态物理和材料科学中引起了极大的关注。量子材料中的时间反演不变（TRI）拓扑态的研究在理论和实验上都取得了巨大的进展。作为一个巨大的成功，成千上万的TRI拓扑材料预测通过扫描搜索。由于磁性拓扑材料的磁结构多样，人们期望在其中出现更丰富的奇异现象，但由于磁性拓扑材料的磁结构和相变复杂，这方面的研究相对滞后。在这里，我们预测的tetradymite型化合物MnBi $_2$ Te $_4$和它的相关材料主机有趣的磁性拓扑状态。MnBi $_2$ Te $_4$的磁基态是一个反铁磁相，它导致一个具有大的拓扑非平凡能隙（$\sim$ 0.2~eV）的反铁磁拓扑绝缘体态.它是轴子态的母态，具有带隙的体态和表面态，以及量子化的拓扑磁电效应。MnBi $_2$ Te $_4$的铁磁相导致在费米能级上具有两个Weyl点以及一个空穴型和一个电子型费米口袋的理想的最小II型Weyl半金属，这在其他地方从未发现过。我们进一步提出了一个简单而统一的连续介质模型来描述这类材料的显著拓扑特征。

反铁磁拓扑绝缘体

Antiferromagnetic topological insulators

我们考虑反铁磁体打破时间反演（θ）和原始晶格平移对称性（T）的晶体，但保持组合S = θ T。S对称性导致绝缘体的Z_2拓扑分类，将普通绝缘体相与“反铁磁拓扑绝缘体“（AFTI）相区分开来。这种状态类似于具有时间反演对称性的“强”拓扑绝缘体，并与它共享量子化磁电效应等特性。然而，对于某些表面，表面态固有地具有半量子霍尔效应（sigma_{xy} = e^2 /2 h），这可以帮助实验确认θ = π量子化磁电耦合。这种表面上的台阶边缘支持无间隙的手性量子线。最后，我们讨论GdBiPt作为一个可能的例子，这个拓扑类。

硅纳米带中的量子电导和场效应拓扑量子晶体管

Quantized Conductance and Field-Effect Topological Quantum Transistor in Silicene Nanoribbons

硅烯是一种量子自旋霍尔绝缘体，在外加电场（如电场、光辐射和反铁磁序）的作用下，硅烯会发生拓扑相变。我们研究了硅烯纳米带的电子和输运性质的基础上的Landauer形式。我们建议通过测量态密度和电导来确定拓扑相变。电导是量子化的，当系统转换到不同的相位时，电导的值会发生变化。我们表明，硅烯纳米粒子附近的零能量作为场效应晶体管。该晶体管是鲁棒的，但它利用了最小的量化电导，因为零能量的边缘状态的拓扑保护。我们的发现为未来的拓扑量子器件开辟了一条新的途径。

$N$-band Hopf insulator

We study the generalization of the three-dimensional two-band Hopf insulator to the case of many bands, where all the bands are separated from each other by band gaps. The obtained $\mathbb{Z}$ classification of such a $N$-band Hopf insulator is related to the quantized isotropic magnetoelectric coefficient of its bulk. The boundary of a $N$-band Hopf insulator can be fully gapped, and we find that there is no unique way of dividing a finite system into bulk and boundary. Despite this non-uniqueness, we find that the magnetoelectric coefficient of the bulk and the anomalous Hall conductivity o…

磁性拓扑绝缘体可重构畴壁的量子手征边缘导电

Quantized chiral edge conduction on reconfigurable domain walls of a magnetic topological insulator

磁性材料和介电材料中的电子有序形成了具有不同符号的序参量的畴。对畴壁（DW）的结构和运动的控制使其能够对微小的外场做出巨大的非易失性响应，从而形成当代电子学的基础。作为DW函数概念的推广，我们实现了拓扑绝缘体（TI）磁性DW上的一维量子化传导。当每个磁畴处于量子反常霍尔态时，磁性TI的DW将具有无耗散的手征边缘态（CES）。我们利用磁力显微镜的尖端设计并制作了磁性TI薄膜中的磁畴，明确地证明了沿着指定的磁畴存在手征一维边缘导电。基于可重构CES和Landauer-Buttiker形式主义的概念验证设备被举例说明用于具有定义良好的DW通道的多域配置。

反常Floquet-Anderson绝缘体作为非绝热量子化电荷泵

The anomalous Floquet-Anderson insulator as a non-adiabatic quantized charge pump

周期性驱动的量子系统为实现拓扑现象提供了一个新颖而通用的平台。其中有类似于拓扑绝缘体和超导体，可在静态系统中实现;然而，其中一些现象是周期性驱动情况下所特有的。在这里，我们表明，无序的，周期性驱动系统承认一个“异常”的二维相位，其准能谱由手征边缘模式，共存于一个完全本地化的散装-静态哈密顿不可能。这种独特的情况作为一个新的拓扑保护的非平衡输运现象的基础：量子化非绝热电荷泵。我们确定的散装拓扑不变量的特点，新的阶段（我们称之为“异常Floquet安德森绝缘体”，或AFAI）。我们提供了明确的模型，构成了新阶段的存在的原则证明。最后，我们提出的证据表明，从AFAI到一个平凡的，完全本地化的阶段的无序驱动的过渡是在同一个普适性类的量子霍尔坪过渡。

量化的极iton晶格中的动态超流与玻色-绝缘体相

Dynamical Superfluid and Bose-Insulator Phases in Quantized Polariton Lattices

研究通过极iton晶格的希尔伯特空间量化，揭示非线性相互作用如何调控量子相干性，实现超流与动态玻色-绝缘体相的转变。

多能隙拓扑相中的量子化积分位移效应

Quantized Integrated Shift Effect in Multigap Topological Phases

研究表明三维多能隙拓扑绝缘体可因体不变量产生量子化积分位移光电导，并以积分挠率张量与非 Abel Berry 联络解释其拓扑起源。