Emerging chirality and moiré dynamics in twisted layered material heterostructures
该研究预测有限尺寸的二维扭曲层状界面会因界面作用与边界约束的耦合涌现手性畸变,提出分数手性面积指标量化其手性,并发现该平衡态手性效应可介导界面从粘滑到平滑旋转的无外场连续扭转动力学转变。
2024-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Topological characterization of modified Kane-Mele-Rashba models via local spin Chern marker
本研究利用局域自旋陈标记分析三种含强Rashba自旋轨道相互作用的修正Kane-Mele模型的拓扑性质,验证了该方法的有效性,拓展了自旋陈数方法的适用范围。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall
Altermagnetism Induced Topological Phase Transitions in Kane-Mele Model
本文在Kane-Mele模型中引入d波交变磁性,通过调控Néel矢量方向和Rashba自旋轨道耦合,实现了二阶拓扑绝缘体和陈数可调的量子反常霍尔效应,并发现混合手性QAHE现象。
2024-12-28 cond-mat.mes-hall
Topological Interface States and Nonlinear Thermoelectric Performance in Armchair Graphene Nanoribbon Heterostructures
National Central University(中央大学)
研究揭示了臂chair石墨烯纳米带异质结构中拓扑界面态的生成机制及其非线性热电性能增强特性
2026-01-21 cond-mat.mes-hall
Competition of trivial and topological phases in patterned graphene based heterostructures
我们探讨了机械应变对图案化石墨烯基异质结构的电子光谱的影响。我们重点讨论了Kekulé-O型畸变与相称的Kane-Mele型自旋轨道耦合之间的竞争,前者有利于生成平凡相,后者有利于生成拓扑相。我们推导出一个简单的低能量狄拉克哈密顿结合两个间隙促进机制,并包括相应的单轴应变的条款。导出的有效模型解释了以前的从头算结果,通过一个简单的物理图片。我们发现,虽然平凡的差距是敏感的机械扭曲,拓扑间隙保持弹性。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generation and annihilation of skyrmions and antiskyrmions in magnetic heterostructures
利用微磁学模拟方法研究了磁性异质结中手性可调的(反)skyrmions的可控产生和湮灭。通过利用图案化铁磁层中的磁(反)涡旋,我们以可再现的方式稳定了底层Skyrmionic薄膜中的(反)Skyrmion全晶格。(反)skyrmion的稳定性取决于(反)涡旋的极化,而它们的手征性由(反)涡旋的手征性给出。此外,我们证明了(反)涡旋和(反)skyrmions之间的核心耦合允许湮灭自旋对象在一个受控的方式通过施加短脉冲的面内外部磁场,代表一个新的关键范例skyrmionic设备。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
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
Chirality-Induced Majorana Polarization
本文提出利用手性螺旋分子与s波超导结构耦合来产生马约拉纳零能模,并揭示手性可导致相反的马约拉纳极化,从而通过CISS效应实现探测与调控。
2024-06-30 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Coupling-Driven Chirality Switching of Spin Waves in Altermagnets
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
提出通过电诱导Rashba自旋-轨道耦合实现交变磁体中自旋波手性的可控切换,无需外部磁场,为低能耗手性自旋电子学器件提供新途径。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall
Fermi surface chirality induced in a TaSe$_{2}$ monosheet formed by a Ta/ Bi$_{2}$Se$_{3}$ interface reaction
在拓扑绝缘体和具有Rashba型相互作用的材料中,自旋动量锁定对于新型自旋电子器件是极其有吸引力的特征,因此处于紧张的研究中。正在进行重大努力,以确定新的材料系统与自旋动量锁定,但也创造异质结构与新的自旋电子功能。在本研究中,我们解决这两个问题,并调查了范德华型异质结构组成的拓扑绝缘体Bi $_{2}$硒$_{3}$和一个单一的硒钽硒三层(TL)的H型硒$_{2}$生长的一种新的方法,利用吸附的金属和硒之间的界面反应。然后,我们表明,使用表面X-射线衍射,TaSe 2-类TL的对称性从D $_{3h}$减少到C $_{3v}$从钽原子的垂直原子位移。自旋和角度分辨的光电发射表明,由于对称性降低,在费米表面的状态获得面内自旋分量形成具有螺旋Rashba样自旋纹理的表面轮廓,其耦合到衬底的狄拉克锥。我们的方法提供了一种新的途径,实现新的手性二维电子系统,通过界面工程,不存在于相应的块体材料。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Chirality inversion and radius blow-up of a Néel-type skyrmion by a Pearl vortex
该研究理论结合数值与微磁模拟,揭示超导体–手性铁磁异质结构中Pearl涡旋可使同轴Néel型斯格明子手性反转、半径激增,并受材料参数与超导层厚度调控。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality Breaking of Majorana Edge Modes Induced by Chemical Potential Shifts
Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
本研究通过分析化学势移位对Majorana边缘模式的影响,发现其能量色散呈现非线性并形成编织状结构,导致边缘模式非chirality。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall
Equilibrium current in a Weyl-semimetal - superconductor heterostructure
由磁性Weyl半金属和常规超导体组成的异质结构表现出平行于超导体界面和垂直于磁化方向的平衡电流。分析一个极小模型,它作为参数的函数可以是平凡的磁性绝缘体相,Weyl半金属相,或三维弱Chern绝缘体相,我们发现平衡电流对表面态的存在是敏感的,例如Weyl半金属的拓扑费米弧态或弱Chern绝缘体的手征表面态.虽然有一个非零的平衡电流在所有三个阶段,表面状态的外观在拓扑制度导致电流的方向反转,相比平凡的磁性绝缘体相的电流方向。我们讨论的解释的表面状态的贡献的平衡电流作为一个真正的空间实现的超导性使平衡手征磁效应的单一的手征,预测发生在散装Weyl超导体。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall
Spin Hall torque driven chiral domain walls in magnetic heterostructures
描述了自旋霍尔力矩驱动下双磁性异质结构中磁畴壁的运动。我们展示了垂直磁化CoFeB的结果|具有各种重金属底层的MgO异质结构。畴壁根据底层材料的不同沿电流流动方向或逆电流流动方向移动。畴壁移动的方向与在这些异质结构中形成的畴壁螺旋的手性相关联。一维模型被用来描述的实验结果和提取参数,如Dzyaloshinskiii-Moriya交换常数,这是负责的畴壁螺旋的形成。本文描述了在磁性异质结构中界面控制所引起的快速效应。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist-angle dependent proximity induced spin-orbit coupling in graphene/topological insulator heterostructures
本文用第一性原理计算研究扭转石墨烯/Bi₂Se₃与Bi₂Te₃异质结,揭示SOC随扭转角、门控、厚度和位移的演化及Kane-Mele SOC的电调控符号反转。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck Effect in Normal-Metal--Chiral-Insulator Heterostructure
Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement, Ministry of Education, Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
本文研究了正常金属-手性绝缘体异质结构中的反磁见效应,探讨了热偏压、化学势和附加界面层对自旋输运的影响,揭示了负微分反磁见效应和自旋电流整流现象,为热控自旋电子器件提供了新途径。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall
Observation of chiral currents at the magnetic domain boundary of a topological insulator
三维拓扑绝缘体表面上的磁畴边界被预测为手征边缘态,但直接证明是具有挑战性的。在这里,我们使用了扫描超导量子干涉装置,以显示电流在磁化EuS/Bi 2Se 3异质结构的边缘流动时,费米能级是门调谐到表面带隙。我们进一步在异质结上诱导出微米尺度的磁性结构,并在磁畴边界检测到手性边缘电流。电流的手性由周围畴的磁化强度决定,其大小由局部化学势而不是所施加的电流决定。这种磁性结构提供了用于检测拓扑磁电效应的平台,并且可以实现量子信息处理和自旋电子学的进步。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Pseudo-relativistic fermions and topological states in zinc-blende semiconductors and their heterostructures (Habilitation thesis)
L’UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER(蒙彼利埃大学)
本 habilitation 论文聚焦闪锌矿半导体及其异质结构中的赝相对论费米子与拓扑态,研究了HgCdTe、HgTe量子阱、InAs/Ga(In)Sb量子阱等体系的相关物理,部分预测获实验支持,于2026年3月在蒙彼利埃大学答辩。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall
Chiral spin-textures in van der Waals heterostructures
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学)
研究手性自旋纹理的形成机制及实验进展,探讨其动态性质和传输特性,为实现室温稳定的手性自旋纹理提供方向。
2026-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectrically Switchable Chirality in Topological Superconductivity
The University of Hong Kong(香港大学);Great Bay University(大湾区大学)
通过铁电可切换机制实现手性拓扑超导体,为拓扑超导体的调控和马约拉纳物理研究提供新途径。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interface-Induced Superconductivity in Magnetic Topological Insulator-Iron Chalcogenide Heterostructures
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Rutgers University(罗格斯大学);University of Washington(华盛顿大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Materials Research Institute, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学材料研究所);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
研究通过分子束外延合成磁性拓扑绝缘体与反铁磁铁硫化物异质结构,发现界面诱导超导性,实现了超导性、铁磁性和拓扑带结构的共存,为拓扑超导和马约拉纳物理研究提供了平台。
2023-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Probing the chirality of 1D Majorana edge states around a 2D nanoflake in a superconductor
超导电性、磁场和自旋轨道耦合之间的相互作用可以导致非平凡拓扑相的实现。最近的实验已经在由耦合到超导衬底的纳米结构形成的磁性纳米片中发现了这种相的特征。这些异质结构包括由平凡区域包围的拓扑非平凡区域,这是由于磁性纳米片诱导的有限磁交换场。这种系统的拓扑相图的分析表明,通过调整的化学势的纳米片发生类似的相分离。在本文中,我们详细研究了这种可能性,分析了纳米片周围循环的边缘模式的空间范围,并讨论了一些实际的实现。我们还展示了如何使用扫描隧道光谱与双尖设置的手征马约拉纳边缘状态可以探测。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Green's Function Method for Line Defects and Gapless Modes in Topological Insulators : Beyond Semiclassical Approach
在涉及拓扑绝缘体的异质结中出现的缺陷是控制系统的低能性质的无隙模式的来源,如Teo和Kane最近阐明的[Physical Review B82,115120(2010)]。计算与缺陷相关的拓扑不变量的标准方法是在半经典近似中处理由缺陷引起的空间不均匀性。本文利用格林函数方法,提出了一个描述三维非对称绝缘体中线缺陷的拓扑不变量的全量子公式。在全量子处理的基础上,我们证明了拓扑绝缘体-铁磁体三结系统存在非平凡拓扑不变量,而半经典近似不能描述该系统的拓扑相.此外,我们的方法使我们能够研究电子-电子相互作用和杂质散射的拓扑绝缘体的空间不均匀性,从而引起的轴子电动力学响应的影响。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall
Engineering kekule superconductivity from layer-selective interactions in rhombohedral graphene
University of Nevada, Reno(内华达大学里诺分校)
本研究揭示菱方石墨烯中可通过层/轨道依赖相互作用、能带手性与狄拉克费米面拓扑,在保持时间反演和反演对称性下产生Kekulé配对密度波超导,绘制了相图并确定了BKT转变温度。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of plasmonic edge states in chiral bilayer systems
我们解析地描述了等离子体边缘模式的接口,涉及扭曲的双层石墨烯(TBG)或其他类似的莫尔范德华异质结构。为此,我们采用了空间均匀,各向同性和频率依赖的张量电导率,在原则上占电子和静电层间耦合。我们预测,边缘模式色散关系明确地依赖于手征响应,即使在nonretarded限制,在TBG的集体体等离子体激元激发。我们得到了一个通用的功能,在顺磁制度的光学边缘等离子体的色散。这意味着一个对应的手性TBG光学等离激元的磁等离激元的一个单一的片,和手性被解释为一个有效的磁场。手征性也开辟了近无阻尼的顺磁制度的声学模式的可能性。我们的研究结果可能会指导未来的近场范德华异质结构的纳米显微镜。在我们的分析中,我们保留了长程静电相互作用,并应用维纳-霍普夫方法的两层的标量位的积分方程系统。
2021-07-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spin-Dependent High-Order Topological Insulator and Two Types of Distinct Corner Modes in Monolayer FeSe/GdClO Heterostructure
本研究提出单层FeSe/GdClO异质结构可实现无自旋轨道耦合和面内磁场的自旋依赖二阶拓扑绝缘体,发现两种不同角模式并揭示其机制,为高阶拓扑绝缘体研究提供新候选与新认知。
2022-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twisted bilayer graphene for enantiomeric sensing of chiral molecules
本文提出利用扭转角可调、具有强 CD 共振的扭转双层石墨烯,通过共振能量转移实现对映选择性荧光猝灭,从而高灵敏识别手性分子。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall
Chiral superfluid states in hybrid graphene heterostructures
使用高质量的六方氮化硼(hBN)作为介电材料使得实现具有非常高的迁移率的石墨烯器件成为可能。此外,hBN可以制成薄至几个原子层,并且如最近实验证明的,可以用于电隔离两个仅相距几纳米的石墨烯层。因此,石墨烯和hBN的组合使用开启了创建新型电子结构的可能性。在这项工作中,我们研究了“混合”异质结构形成的单层石墨烯(SLG)和双层石墨烯(BLG)由hBN的薄膜分开的一个薄片。一般来说,层间相互作用可以驱动系统自发破缺对称性状态,其特征在于层间相位相干性。SLG-BLG异质结构的特点是层(SLG和BLG)中的电子具有不同的手性。我们发现两层中电子的手征性差异导致自发破缺对称态是N重简并态。此外,我们发现一些简并态是手征超流态,在拓扑上不同于通常的层铁磁性。基态的手征性质为实现受保护的中间带隙态提供了可能性。基态的N重简并性使得SLG-BLG混合系统的物理学类似于氦-3的物理学,特别是考虑到最近在该系统中发现的手性超流态。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal topological quantum computation from a superconductor/Abelian quantum Hall heterostructure
非阿贝尔任意子有望揭示量子力学的壮观特征,这些特征最终可能为无退相干的量子计算机提供基础。在寻找这些奇异粒子的过程中,一个关键的突破来自于里德和格林的观察,即摩尔-里德量子霍尔态和(相对简单的)二维p+ip超导体都支持所谓的伊辛非阿贝尔任意子。在这里,我们建立了Z_3 Read-Rezayi量子霍尔态和一个新的二维超导体之间的类似对应关系,其中电荷-2e库珀对是由分形准粒子构成的。特别是,这两个阶段都有Fibonacci任意子,与Ising任意子不同,它允许仅通过编织进行通用拓扑量子计算。使用Teo和Kane的弱耦合链的非阿贝尔相位的构造的变体,我们提供了这样的超导体的蓝图,使用阿贝尔量子霍尔态与超导岛阵列交织。斐波那契任意子表现为中性的非精细粒子,导致环面上的双重基态简并。与p+ip超导体相反,涡旋并不产生额外的粒子类型,但依赖于非普适能量学可以作为斐波那契任意子的陷阱。这些结果意味着,在原则上,人们可以结合良好理解和广泛可用的物质相来实现具有普适辫子统计的非阿贝尔任意子。许多未来的方向进行了讨论,包括猜测替代实现较少的实验要求。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit driven band inversion in bilayer graphene by van der Waals proximity effect
自旋轨道耦合(SOC)是实现物质拓扑相位时反不变的关键。众所周知,凯恩和梅勒预测SOC可以稳定量子自旋霍尔绝缘体;然而,单层石墨烯中的弱本征SOC已经排除了实验观察。在这里,我们利用层选择性邻近效应-通过与半导体过渡金属二硫属化物的范德华接触实现-在超洁净\textit{bilayer}石墨烯中设计Kane-Mele SOC。使用高分辨率的电容测量探测体电子的可压缩性,我们发现,SOC导致形成一个独特的不可压缩的,在电荷中性的带隙相。实验数据同意定量与一个简单的理论模型,其中新的相位结果从SOC驱动的带反转。与单层石墨烯中的Kane-Mele SOC相反,尽管通过电场调谐相变与常规带绝缘体分离,但预计反相不是时间反转不变的拓扑绝缘体,其中晶体对称性要求体隙必须闭合。电输运测量,明显地,揭示了反相具有导电性$\sim e^2/h$,这是抑制异常小的面内磁场。高电导率和异常磁阻是一致的理论模型,预测螺旋边缘状态内的inversted相,保护从背散射的新兴自旋对称性,即使是大Rashba SOC的强大。我们的研究结果铺平了道路,强拓扑绝缘体的邻近工程,以及相关的量子相位在强自旋轨道制度的石墨烯异质结构。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-controlled chiral magnetism in transition metal dichalcogenide monolayers
University of Hamburg(汉堡大学);Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立罗蒙诺索夫大学);Ioffe Institute(约费研究所)
该研究提出过渡金属二硫化物单层中的RKKY相互作用可作为控制手性磁结构的工具,经理论与模拟证实其能改变反铁磁体相图,为二维范德华异质结构的相关研究提供了新控制手段。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
Chiral Pinwheel Heterojunctions Self Assembled from C60 and Pentacene
我们证明了C $_{60}$和并五苯(Pn)分子的自组装成受体-供体异质结构,这是有序的-尽管构成分子的高度对称- { \it手性}。Pn沉积在Cu(111)上至单层覆盖,产生如前所述的随机平铺($R$)相。在$R$相Pn上,后沉积的C $_{60}$分子导致Pn分子重排成基于手性超分子“风车”的结构域。这两个分子是迄今为止观察到的最高对称性的非手性分子,可以合并成手性异质结构。此外,手性风车(由1个C $_{60}$和6个Pn组成)可以以不同的方式共享Pn分子,以产生具有不同晶格参数和手性程度的结构。高分辨率扫描隧道显微镜(STM)的结果和吸附位点的知识,使这些结构的确定,以高度的信心。手性角的测量结果与预测结果一致,进一步证明了模型的准确性。Van der Waals密度泛函理论计算表明,每个C $_{60}$周围的Pn分子绕其长轴扭转弯曲,并且每个风车中存在C $_{60}$到Pn的电荷转移.
2013-09-02 cond-mat.mes-hall
Deconfinement of Majorana vortex modes produces a superconducting Landau level
具有动量$K>Δ_0/\hbar v$的空间振荡对势$Δ(r)=Δ_0 e^{2i K\cdot r}$驱动Fu-Kane异质结构(在垂直磁场中,在具有间隙$Δ_0$的超导衬底上,具有费米速度$v$的3D拓扑绝缘体)的涡核中的Majorana束缚态的解除限制跃迁。在零化学势的退精细相中,马约拉纳费米子形成无色散的朗道能级,受到手征对称性的保护,防止由于涡旋散射而加宽。在Majorana Landau能级中电子和空穴的相干叠加可以作为局域态密度随波矢$\sqrt{K^2-(Δ_0/\hbar v)^2}$的振荡来检测。条纹图案也提供了一种测量马约拉纳费米子手性的方法。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal magnon transport in FM/AFM bilayers
Fachbereich Physik, Universität Konstanz(康斯坦茨大学物理系)
本文理论研究铁磁/反铁磁双层中的磁振子输运,通过自旋塞贝克效应发现反铁磁体中热触发自旋电流,为手性选择性自旋输运异质结构设计提供关键见解。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designing Magnetic Topological Insulator Trilayers for Highly-Efficient Spin-Orbit Torque Switching
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本研究通过分子束外延合成磁性拓扑绝缘体三明治,揭示了亚稳态化学势不对称性是磁性拓扑绝缘体三明治中大自旋-轨道扭矩切换比的起源,并建立了量子反常霍尔绝缘体中边缘电流手性电控的路径。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Family of multilayer graphene superconductors with tunable chirality: Momentum-space vortices nucleated by a ring of Berry curvature
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究多层石墨烯中手性超导体的可调性,通过Berry曲率环引发动量空间涡旋。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Phase Transition and Texture Inversion in a Tunable Topological Insulator
最近发现的三维或块状拓扑绝缘体有望表现出奇异的量子现象。一般认为,通过奇数个能带反转调制自旋-轨道相互作用或晶格,可以将平凡绝缘体扭曲成拓扑状态,从而驱动系统通过拓扑量子相变。通过直接测量拓扑不变量(对于直接测量Fu-Kane { $ν_0$ }的方法,参见Hsieh \textit{et.al.,} Science 323,919(2009),http://www.sciencemag.org/content/323/5916/919.abstract),我们报告了在可调谐自旋-轨道系统BiTl(S{1-d}Se{d})2(其是研究最多的拓扑绝缘体Bi 2Se 3的类似物,参见Xia \textit{et.al.,} Nature Phys.5,398(2009),http:http://www.nature.com/nphys/journal/v5/n6/full/nphys1294.html和Spin-Momentum locking,http://www.example.com)中观察到相变。//www.nature.com/nature/journal/v460/n7259/full/nature08234.html),其中首次可视化了拓扑绝缘体状态的形成。在拓扑态下,观察到涡旋状极化态呈现三维矢量织构,当表面自旋动量锁定(Z2拓扑有序)电子通过零载流子密度点时,其拓扑自…
2011-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of large-gap quantum spin Hall state in the layered mineral jacutingaite
量子自旋霍尔(QSH)绝缘体是一种具有绝缘体和受时间反转对称性保护的主体边缘态的材料。在这些状态下,自旋和动量的螺旋锁定抑制了电荷载流子的背散射,从低功率电子学到量子计算都有着广阔的应用前景。应用的一个主要挑战是大间隙QSH材料的识别,这将使室温下无耗散传输在其边缘状态。在这里,我们表明,层状矿物jacutingaite(Pt $_2$ HgSe $_3$)是一个候选的QSH材料,实现了长期追求的凯恩-梅勒绝缘体。使用扫描隧道显微镜,我们测量的带隙为110毫电子伏,高于室温,并确定了标志性的边缘状态。通过计算$\mathbb{Z}_2$不变量,我们确认了能隙的拓扑性质。作为一种层状矿物,它在空气中是稳定的,可以通过机械剥离减薄到几个原子层。此外,我们证明,它可以集成到异质结构与其他二维材料。这将拓扑绝缘体添加到2D量子材料库中,极大地扩展了使用分层材料堆叠来调谐2D电子系统的可能性。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral valley phonons and flat phonon bands in moiré materials
我们研究了扭曲双层WSe 2中声子模的手征性,并证明了扭曲角接近$0^{\circ}$和接近$60^{\circ}$时$K/K^\prime$谷声子的不同手征行为。特别是,多个手征非简并$K/K^\prime$谷声子被发现的扭曲角附近的$60^{\circ}$,而没有发现非简并手征模式的扭曲角接近$0^\circ$。此外,我们发现了两套新兴的手征谷模式,起源于在莫尔尺度上的反转对称性破缺,并在应变工程双层WSe 2和MoSe 2/WSe 2异质结构的莫尔图案中找到了类似的模式。在声学和光学模式之间的能隙,形成一个广泛的扭曲角的平面声子带中观察到的扭曲双层WSe 2。我们的研究结果是相关的理解电子-声子和激子-声子散射的莫尔材料,也为设计的声子类似物的平带电子。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional topological insulators at odd-integer filling: Phase diagram of two-valley quantum Hall model
本文研究奇整数填充下双谷量子霍尔模型中的分数拓扑绝缘体相图,通过精确对角化揭示从相分离或谷极化态到配对态的转变,为理解无外磁场条件下时间反演对称拓扑序提供理论依据。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Hall Effect Induced by Chiral Spin Textures at the Ferroelectric/Ferromagnetic Interface
National Laboratory of Solid State Microstructures, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, School of Physics, Nanjing University(南京大学物理学院固态微结构国家重点实验室,先进微结构协同创新中心);Beijing National Center for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家研究中心)
本研究通过铁电/铁磁范德华异质结构中的界面DMI稳定手性自旋纹理,实现了拓扑霍尔效应及铁电和磁双稳态调控,产生四种可编程霍尔电阻状态。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-induced half-quantized Hall effect and axion insulator
National University of Singapore(新加坡国立大学);Hubei University(湖北大学)
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。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Engineering topological phases in triple HgTe/CdTe quantum wells
本文结合 $8\ imes8$ Kane 模型、有效二维哈密顿量与输运实验,研究三层 HgTe 量子阱的拓扑相图,并通过 SdH 振荡证实抛物带与 Dirac 带共存。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Designer Quantum States in Magnetic Topological Insulator Multilayers
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文综述了过去十年中通过分子束外延技术设计磁性拓扑绝缘体多层的实验进展,探讨了如何通过层厚度、磁性掺杂、异质结构架构和堆叠序列精确控制磁交换间隙、层间耦合和陈数C。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity and quantized anomalous Hall in rhombohedral graphene
本研究发现菱面体四层石墨烯在零磁场下可同时实现量子反常霍尔效应与超导性,且栅压可切换QAH态手性,还观察到分数量子霍尔绝缘体,为低无序拓扑超导界面研究提供新途径。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con