Supervised learning of an interacting 2D hard-core boson model of a weak topological insulator using correlation functions
本文用基于量子 Monte Carlo 关联函数训练的简单机器学习模型,识别蜂窝晶格硬芯玻色子的多相边界,并预测最近邻相互作用下弱拓扑绝缘相及其拓扑不变量。
2024-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Visualizing Berry curvature in a Floquet-Chern insulator
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文利用圆二色性Tr-ARPES直接映射Bi2Se3表面光诱导的Berry曲率,验证了Floquet-Chern绝缘体拓扑性质,为光诱导拓扑相变提供直接探测手段。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kibble-Zurek behavior in disordered Chern insulators
尽管在陈氏绝缘体中拓扑量子相变不存在朗道理论意义上的局域序参量,但高度非局域的Berry曲率在量子临界点附近表现出临界行为.我们研究了弱无序陈氏绝缘体中的实空间类似物--局部陈氏标记的临界性质。由于无序性,局部Chern标记的空间分布出现不均匀性。它们的大小表现出幂律标度与临界指数匹配的一个提取的一个干净的系统的Berry曲率。我们驱动系统缓慢地通过这样一个量子相变。在非平衡淬火后状态的不均匀性的特征尺寸服从Kibble-Zurek标度。在这种设置中,局部Chern标记因此以与对称性破缺二级相变的局部序参量类似的方式表现。Kibble-Zurek标度也适用于激发和轨道极化空间分布的不均匀性。
2020-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Scaling behavior in a multicritical one-dimensional topological insulator
一类自旋轨道耦合电子的Aubry-André-Harper模型给出了一个拓扑相图,其中属于同一相的两个区域被一个多临界点分开。在这一点上相遇的临界线各自定义了一个拓扑量子相变,其基态能量具有二阶非解析性,并伴随着相对于控制参数的谱隙的线性闭合;除了在多临界点处,该点支持具有抛物线间隙闭合的四阶跃迁。在这里,这两种类型的临界性的特征在于通过从拓扑不变的模型定义的曲率函数的缩放分析。我们提取了布里渊区间隙闭合处非高对称点处发散曲率函数的临界指数,并将重整化群方法应用于高对称点处的平坦化曲率函数。我们还推导了一个与基底无关的Wannier态之间的关联函数来表征这种跃迁。有趣的是,我们发现,临界指数和标度律定义的光谱间隙保持不变,无论过渡的顺序。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Weakly Interacting Topological Insulators: Quantum Criticality and Renormalization Group Approach
对于D维弱相互作用拓扑绝缘体在某些对称类中,拓扑不变量可以从D维或(D+1)维积分计算出,该积分是用单粒子格林函数表示的。基于曲率函数在拓扑相变处的发散性,我们证明了重整化群方法是如何绕过这些积分,并将必要的计算减少到仅对格林函数的计算,从而为在大参数空间中识别拓扑相变提供了一个数值有效的工具.该方法进一步揭示了一些统计方面的量子临界性在弱相互作用拓扑绝缘体,包括关联函数,临界指数,和标度律,可用于表征的拓扑相变驱动的相互作用或非相互作用参数。我们使用一维BDI类和二维A类Dirac模型,考虑电子-电子和电子-声子相互作用,证明了这些原理,并发现相互作用可以改变拓扑绝缘体的临界指数.
2018-01-02 cond-mat.str-el
Tunable phase transitions from semimetals to Chern insulators in two-dimensional quadratic-band-crossing materials
Tianjin University(天津大学);Nanjing University(南京大学)
本文系统研究了静态对称性破缺微扰和偏振光驱动的动态Floquet项如何调控二维二次能带交叉点材料的拓扑相变,揭示了Berry曲率的不同行为,并实现了从半金属到陈绝缘体的可调拓扑相变。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Level curvatures, spectral statistics and scaling for interacting particles
利用两个相互作用粒子的能级对边界条件变化的敏感性,研究了两个相互作用粒子在随机势场中的迁移率。由两粒子Fock态的相互作用引起的希尔伯特空间中的离域被示出为在金属中降低迁移率和在绝缘体中增加迁移率。与单粒子情况相反,谱刚性与能级曲率没有直接关系。因此,引入了另一种拓扑起源曲率,它定义了能量尺度,低于该能量尺度,谱具有普遍的Wigner-Dyson刚性。
1997-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Topological Lattice Models with Constant Berry Curvature
能带几何在拓扑格点模型中起着重要的作用。类似于倒易空间中磁场效应的Berry曲率通常在整个布里渊区中波动。受朗道能级类比的启发,常Berry曲率被认为是实现分数陈氏绝缘体的理想条件。在这里,我们表明,虽然贝里曲率不能成为常数的拓扑两带模型,晶格模型与三个或更多的自由度,每个单元格可以支持确切恒定的贝里曲率。然而,与直观的预期相反,我们发现,使Berry曲率常数并不总是改善玻色子分数陈绝缘体状态的性质。事实上,我们证明了一个“理想平带”不可能有恒定的Berry曲率,等价地,我们证明了朗道能级的密度代数在任何紧束缚晶格系统中都不可能实现。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Origin of Model Fractional Chern Insulators in All Topological Ideal Flatbands: Explicit Color-entangled Wavefunction and Exact Density Algebra
本文提出适用于任意非零陈数拓扑理想平带的理论,证明通过颜色纠缠波函数和涌现希尔伯特空间中的精确密度代数,可在非均匀贝里曲率下稳定 Halperin 型分数量子反常霍尔绝缘体,并应用于石墨烯基扭转材料中的分数化相与自发对称破缺相。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological transport in a spin-orbit coupled bosonic Mott insulator
研究了自旋-轨道耦合玻色莫特绝缘体中的拓扑输运。我们发现,即使当自旋轨道耦合是阿贝尔的相互作用可以导致异常的准粒子动力学。为了说明后者,我们考虑Lin \textit{et al}实验中实现的自旋-轨道耦合。[Nature(London)\textbf{471},83(2011)].对于这种自旋轨道耦合,我们计算准粒子色散和谱权重,相互作用引起的动量空间Berry曲率,和自旋密度的动量空间分布,并提出实验签名。此外,我们发现,在我们的单粒子传播子的近似,基态可以在原则上支持整数霍尔电导率,如果陈数的总和的空穴带是非零的。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Berry phases and zero-modes in toroidal topological insulator
给出了一个描述环形拓扑绝缘体表面态的有效哈密顿量,它同时支持束缚态和荷电零模。实际上,由环面曲率引起的自旋连接可以看作是一个位置相关的有效矢势,它最终产生零模,其波函数绕环面谐振。此外,两个不同的Berry阶段预计将发生凭借的环形拓扑结构。
2016-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton band topology in spontaneous quantum anomalous Hall insulators: applications to twisted bilayer graphene
我们揭示了量子反常霍尔(QAH)绝缘体的中性粒子-空穴对激发的拓扑特征,这些绝缘体的导带和价带近似平坦,具有相等和相反的非零陈数。使用一个完全可解的模型,我们表明,潜在的能带拓扑结构的影响的质量中心和相对运动的粒子-空穴束缚态。这导致拓扑激子带的形成,其特征是强大的色散和Berry曲率的不均匀性。我们将这些想法应用到最近报道的对称性破缺自发QAH绝缘体在衬底对齐魔角扭曲双层石墨烯。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal and thermoelectric properties of an antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
MnBi $_4$ $_2$ Te中本征反铁磁拓扑绝缘体(AFM-TI)的发现引起了人们的广泛关注,其中最重要的是它的电学性质。在本文中,我们报告的电子,热,和热电输运的研究,这个新发现的AFM-TI。温度和磁场的电阻率,热导率和塞贝克系数的依赖性表明在这个系统中的电荷,晶格和自旋自由度之间的强耦合。此外,MnBi $_2$ Te $_4$表现出大的反常能斯特信号,这与场致倾斜反铁磁态的非零Berry曲率有关。
2022-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl Mott Insulator
相对论Weyl费米子(WF)经常出现在三维磁性材料的能带结构中,并充当Berry曲率的源或汇,即,(反)反。人们一直认为,由于它们的拓扑指数,WFs是稳定的,除非两个相反手征的外尔费米子成对湮灭。在这里,我们从理论上证明了一个模型,包括电子-电子相互作用,莫特间隙打开每个WF不违反拓扑稳定性,导致一个拓扑莫特绝缘体被称为{ \it Weyl莫特绝缘体}(π)。该晶体具有几个新的特征,如(i)角分辨光电子能谱(ARPES)中的能隙和光学电导,(ii)非零霍尔电导,(iii)表面上的费米弧,其穿透深度随着接近外尔点的动量而发散。通过区分传统的莫特绝缘体的实验检测与烧绿石铱酸盐可能的相关性进行了讨论。
2016-01-29 cond-mat.str-el
Zoology of Fractional Chern Insulators
我们研究了部分填充物存在强电子排斥作用的四种不同的陈绝缘体模型。我们观察到,所有的情况下表现出一个劳克林样相填充分数1/3。我们通过研究能量和纠缠谱提供了这种强相关拓扑相的证据。为了确定在这些系统中出现的劳克林物理的关键成分,我们展示了他们是如何受到影响时,调整的能带结构。我们还解决了这个问题的相关性的Berry曲率平坦度。使用三体相互作用,我们表明,一些模型也可以主机的拓扑相,让人想起nu=1/2 PfweanMoore-Read状态。此外,我们确定的结构表明集群相关的纠缠谱。
2011-11-04 cond-mat.str-el
Band geometry of fractional topological insulators
最近的平带模型的相互作用的数值模拟,显示出明确的证据,在没有一个净磁场的分形拓扑相位产生了很大的兴趣。我们提供了一个解释这些观察表明,这些系统的物理是相同的,在一定的理想条件下,可以指定的Berry曲率和Fubini研究度量的拓扑带的最低朗道水平的传统分数量子霍尔相位。特别是,我们表明,当这些理想条件下,投影到拓扑带的密度算子服从著名的$W_{\infty}$代数。我们的方法提供了一个定量的方法来测试的拓扑频带托管分馏阶段的适用性。
2012-08-09 cond-mat.str-el
Phonon Hall Viscosity in Magnetic Insulators
在晶格声子的低能描述中,声子霍尔粘滞度是表示时间反演对称性破缺的主要项。它可以产生声子Berry曲率,并可以通过声学法拉第效应和热霍尔输运在实验上观察到。本文提出了一个系统的方法来获得外磁场作用下磁性绝缘体中由声子-磁振子相互作用引起的声子霍尔粘滞系数。我们得到了导致非零法拉第旋转和霍尔电导率的一般对称性判据,并阐明了晶格对称性、自旋轨道耦合、外磁场和磁有序之间的相互作用。通过微观计算验证了对称性分析。通过构造描述自旋动力学和自旋-晶格耦合的广义霍尔允许的有效作用量,并对自旋涨落进行积分,可以得到声子有效作用量中的首阶时间反演破缺项,即声子霍尔粘滞.本文对四方晶格的铜氧化物莫特绝缘体Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$的反铁磁体进行了详细的分析,所述方法可以推广到其它磁性绝缘体。
2021-03-07 cond-mat.str-el
Photoinduced Topological Phase Transitions in Topological Magnon Insulators
拓扑磁振子绝缘体是电子拓扑绝缘体的玻色子类似物。它们表现在磁性材料的拓扑非平凡的磁振子带实验实现在准二维(准2D)kagome铁磁体Cu(1-3,BDC),他们也具有保护磁振子边缘模式。这些拓扑磁性材料可以传输热量以及自旋电流,因此它们可以用于自旋电子学应用。此外,由于磁振子是具有磁偶极矩的电荷中性自旋${\bf 1}$玻色子准粒子,拓扑磁振子材料也可以通过Aharonov-Casher效应与电磁场相互作用。本文研究了Kagomé铁磁体中内禀拓扑磁振子绝缘体的光致拓扑相变。利用磁振子Floquet-Bloch理论,我们证明了通过改变光的强度,周期性驱动的本征拓扑磁性材料可以被操纵到不同的拓扑相,具有不同的Berry曲率和Hall热导率的符号。我们进一步表明,在一定条件下,周期性驱动的带隙拓扑磁振子绝缘体也可以调谐到合成的Dirac-Weyl磁振子锥的无隙拓扑磁振子半金属。我们设想,这项工作将铺平道路,有趣的新的潜在的实际应用拓扑磁性材料
2018-11-11 cond-mat.str-el
Interplay of Fractional Chern Insulator and Charge-Density-Wave Phases in Twisted Bilayer Graphene
我们进行了广泛的精确对角化研究的相互作用驱动的绝缘体的自旋和谷极化莫尔平带的扭曲双层石墨烯对齐其六方氮化硼衬底。除了以前报道的分数陈省身绝缘体阶段,我们提供了令人信服的证据竞争的电荷密度波相位在多个分数填充的一个现实的单带模型。在不同的层间跳跃参数,实验变异性的动机,和动能的作用,在各种库仑相互作用强度的深入分析突出了这些阶段之间的竞争。单粒子和相互作用诱导的空穴色散与陈能带的固有Berry曲率的相互作用被直观地理解为基态选择的驱动机制。所得的相图具有显着的协议与相关的莫尔异质结构的实验结果,并肯定了我们的结果超出石墨烯基材料的范围的相关性。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometry-induced topological superconductivity
具有p波配对的本征拓扑超导体在自然界中是罕见的。其根本原因是由于材料中电子-电子相互作用的单重态和三重态通道之间的相对强度通常很难改变。在这里,我们表明,通过考虑超导性发生在拓扑绝缘体(TI)的表面上,单重态和三重态通道之间的相对强度可以通过TI的几何形状和尺寸改变。具体地说,我们表明,在拓扑绝缘体表面上的不同位置的电子配对一般倾向于有利于三重态配对,并可以通过控制表面曲率和尺寸的拓扑绝缘体诱导拓扑超导性。我们说明了两种配置的效果,薄膜几何形状和球形几何形状与球或半球,并发现拓扑超导性出现与$p \pm ip$配对对称性占主导地位的纳米尺度的TI。因此,涡旋可以在具有适当曲率粗糙度的拓扑绝缘体表面上自发形成。这些涡旋在每个核心内支持马约拉纳零模式,并且可以用作承载马约拉纳零模式的平台,而不调用真实的磁场。我们的理论发现为在材料中实现拓扑超导开辟了一条新的途径。
2021-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon edge states in hardcore-Bose-Hubbard model
量子蒙特卡罗(QMC)模拟揭示了带隙蜂窝晶格上硬核-玻色-哈伯德模型的非零Berry曲率和玻色边缘态.化学势与交错位势之间的竞争导致了一个有趣的由超流相、莫特绝缘体和电荷密度波绝缘体组成的量子相图。在本文中,我们通过映射到自旋- $1/2$量子XY模型,给出了这个系统的半经典观点。我们给出了一个明确的分析起源的量子相图,Berry曲率,并使用半经典近似的边缘状态。我们发现半经典分析和QMC结果之间非常好的协议。结果表明,硬核-玻色-哈伯德模型的拓扑性质与相应量子自旋系统中的磁振子的拓扑性质相同。我们的结果适用于蜂窝光晶格中的超冷玻色子原子系统。
2016-09-07 cond-mat.str-el
Holographic Entanglement Renormalization of Topological Insulators
利用连续多尺度纠缠重整化方法(cMERA)研究了(2+1)维拓扑带绝缘体的实空间纠缠重整化群流.给定陈氏绝缘体的基态,我们构造并研究了它的cMERA,特别关注体全息几何和Berry曲率如何依赖于基态的拓扑性质.研究发现,在cMERA的不同能量尺度下定义的每个态都携带一个非零的Berry通量,该通量从cMERA的UV层发出,流向IR,因此,一个拓扑非平凡的UV态在RG下流向一个拓扑非平凡的IR态.另一方面,我们发现用拓扑平凡的IR态构造拓扑绝缘体的精确基态存在一个障碍。即,如果我们试图通过采用拓扑平凡的IR态来构造Chern绝缘体的基态的cMERA,则所得到的cMERA不能在所有长度尺度上忠实地再现精确的基态。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Approximate formula for the macroscopic polarization including quantum fluctuations
宏观极化的多体Berry相位公式近似为自然轨道几何相位的总和,分数占据数占主导地位的相关效应。这个简化公式精确地再现了Rice-Mele-哈伯德模型中带绝缘体-莫特绝缘体跃迁的精确极化。基于单体约化Berry曲率的类似公式准确地预测了无中心拓扑电荷泵的相互作用诱导猝灭。
2018-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Model Fractional Chern Insulators
我们设计了局域晶格模型,其基态是分数Chern绝缘体模型-阿贝尔和非阿贝尔拓扑有序状态,其特征在于在任何有限尺寸和无限纠缠间隙下的精确基态简并。最突出的是,我们构建了两个不同的家庭的玻色子晶格广义的$\mathcal{Z}_k$ parafermion量子霍尔态的精确的父哈密顿量:(i)颜色纠缠的分数陈绝缘体在带填充分数$ν=k/(\mathcal{C}+1)$和(ii)在$ν=k/2$,其中$\mathcal{C}$是陈数的最低带在我们的模型。尽管波动的Berry曲率,我们的建设是部分挫折免费:基态完全驻留在最低的频带内,并精确地最小化本地$(k+1)$体排斥项。除了提供第一个已知的模型托管有趣的状态,如更高的陈数概括的斐波那契任意子量子霍尔态,显着的稳定性和有限大小的属性,使我们的模型特别适合于研究新的现象,涉及例如扭曲缺陷和邻近诱导超导,以及设计实验的指导。
2016-05-30 cond-mat.str-el
D-Algebra Structure of Topological Insulators
在量子霍尔效应中,不同波矢处的密度算符一般不对易,从而产生了具有重要结果的Girvin MacDonald Plazmann(GMP)代数,如分数填充分数处的基态质心简并,以及填充朗道能级的W_{1 + \infty}对称性。我们表明,自然推广的GMP代数高维拓扑绝缘体涉及的D-代数的概念,通过使用完全反对称张量在D-维。对于偶数维空间中的绝缘体,D-代数是各向同性的,并且对于常数非阿贝尔F(k)^ F(k). ^ F(k)联络(D-Berry曲率),其结构因子与D/2-Chern数成正比。在奇数维中,代数不是迷向的,包含弱拓扑绝缘体指数(拓扑绝缘体的层在少一个维度中),并且不包含陈-西蒙斯θ形式(F ^ A - 2/3 A ^ A ^ A在3维中)。Chern-Simons形式出现在平行迁移和简单平移算子的某种组合中,而这种组合不是代数。还讨论了D维保体积同构与扩展对象并行传输的可能关系。
2013-02-01 cond-mat.str-el hep-th
Thermoelectric effects in two-dimensional topological insulators
本研究探讨二维拓扑系统中热电效应,揭示陈绝缘体、拉什巴系统及拓扑绝缘体的热电系数规律,并预测梯形几何中反常能斯特效应及安德森绝缘体的温度依赖行为。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition of spinless fermions coupled to dispersive optical bosons
本研究纳入声子色散修正无自旋费米子Holstein模型,利用矩阵乘积态确定一维半满电声系统基态相图,发现声子带曲率显著影响输运性质与相结构,凹声子带会产生新相分离态。
2024-09-17 cond-mat.str-el
Glide-symmetric topological crystalline insulator phase in a nonprimitive lattice
我们研究了由滑移对称性保护的拓扑晶体绝缘体相,该滑移对称性由Z2拓扑数表征。本文从本原格中的Z2拓扑不变量出发,导出了非本原格中由滑移对称性保护的Z2拓扑不变量的一个公式。通过将Brillouin区折叠到基心晶格的Brillouin区中,建立了基心晶格中具有滑移对称性的空间群No.9的滑移-Z2不变量公式。该公式是写在k空间中的Berry曲率和Berry相位的积分。当空间群为No.15时,我们还导出了一个滑移-Z ~ 2不变量的公式。这将公式简化为Fu-Kane式,用$k$空间中高对称点的不可约表示来表示。我们还构造了这些拓扑不变量的层构造方法,并从k-空间方法的结果完全一致。
2020-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gauge-Fixed Wannier Wave-Functions for Fractional Topological Insulators
提出了一种改进的利用一维局域Wannier基构造分数阶Chern绝缘体(FCI)多体试探波函数的方法。该过程借用了连续圆柱体上的原始方案,但适用于具有周期性边界的有限尺寸晶格系统。它修正了连续描述中的几个问题,这些问题使得与精确基态的重叠变得无关紧要。所构造的格点态是对称不变的,并且具有正确的简并度以及正确的相对动量和总动量。我们的处方保留(可能的)反演对称的晶格模型,并在平坦的Berry曲率的限制是各向同性的。通过放松最大定域混合Wannier轨道的规定,我们可以形成一个正交基的状态,在规范固定,可以用来代替朗道轨道。我们发现,由Laughlin波函数构造的晶格态能很好地捕捉到nu=1/3填充下几种已知FCI模型的精确基态.在某些模型中,当希尔伯特空间维数在每个总动量扇区中大到3 × 10^4时,重叠大于0.99。
2012-06-25 cond-mat.str-el
Engineering two-dimensional kagome topological insulator from porous graphene
本研究提出一种基于多孔石墨烯的二维kagome拓扑绝缘体,无需掺杂即可实现费米能级与狄拉克点对齐,通过第一近邻自旋轨道耦合展现拓扑态,为二维拓扑绝缘体提供新思路。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Deep Learning Topological Invariants of Band Insulators
Tsinghua University(清华大学);Peking University(北京大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
在这项工作中,我们设计并训练深度神经网络来预测拓扑不变量为绕组数的AIII类一维四带绝缘体和拓扑不变量为陈数的A类二维两带绝缘体的拓扑不变量。给定动量空间中的哈密顿量作为输入,神经网络可以预测两类的拓扑不变量,准确率接近或高于90%,即使是不变量超出训练数据集的哈密顿量。尽管神经网络的复杂性,我们发现某些中间隐藏层的输出类似于AIII类模型的缠绕角或A类模型的立体角(Berry曲率),这表明神经网络基本上捕获了拓扑不变量的数学公式。我们的工作证明了神经网络预测复杂模型的拓扑不变量的能力,并提供了一个例子,即使是深度神经网络也是可以理解的。
2018-06-09 cond-mat.str-el cs.AI cs.LG
Universal nonanalytic behavior of the Hall conductance in a Chern insulator at the topologically driven nonequilibrium phase transition
本文研究了在哈密顿量整体猝灭后的陈氏绝缘体的霍尔电导。将线性响应理论应用于对角系综,得到了长时间极限下的霍尔电导。它被表示为在布里渊区上由占据数加权的Berry曲率的积分。我们确定了一个拓扑驱动的非平衡相变,这是由霍尔电导的非解析性作为一个函数的能隙m_f在淬火后的哈密顿量H_f。猝灭态的拓扑不变量是格林函数W的缠绕数,它等于H_f的基态的陈数。在m_f趋于零的极限下,霍尔电导对m_f的导数与ln(|m_f|)成比例,比例常数是m_f = 0时W的变化与初始状态下能隙的比值。这种非解析行为在双带陈氏绝缘体中是普遍存在的,例如狄拉克模型、哈洛模型或费米子基的基塔耶夫蜂窝模型。
2015-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Optical absorption measurement of spin Berry curvature and spin Chern marker
在Dirac模型描述的二维时间反演对称拓扑绝缘体中,${\mathbb Z}_{2}$拓扑不变量可以用自旋陈数来描述。我们提出了一个线性响应理论的自旋Berry曲率,集成到自旋陈数,并介绍其光谱功能,可以在有限的温度下测量的动量和自旋分辨圆二色性,这可能是通过泵探测类型的实验,使用自旋和时间分辨ARPES。结果,可以直接测量${\mathbb Z}_{2}$不变量的Pfweian的符号。在实空间中表示的自旋陈氏数产生自旋陈氏标记,其空间变化可以通过具有空间分辨率的圆二色性和自旋分辨光电发射来测量。进一步提出了自旋陈氏相关器和非定域自旋陈氏标记来表征拓扑相变附近的量子临界性,这些相变表现为自旋选择的Wannier态之间的重叠形式。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical absorption in interacting and nonlinear Weyl semimetals
最近有人预测,库仑相互作用和Berry曲率之间的相互作用可以产生有趣的光学现象在拓扑非平凡的二维绝缘体。在这里,我们提出了一个理论的光吸收三维,空穴掺杂外尔半金属。我们发现,Berry曲率,库仑相互作用和单粒子能谱中的非线性可以共同使光致谷极化。我们支持和补充我们的数值结果与分析玩具模型计算,揭示拓扑非平凡的马汉激子与非零涡。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el