用第一性原理计算研究了磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的能带结构.我们发现了第二个未被占据的拓扑表面态，其电子结构与著名的被占据的拓扑表面态相似。该态在能量上位于$Γ$点附近占据的狄拉克表面态上方约$1.6$ eV处，这使得它可以通过双光子角分辨光电子能谱直接观察到。我们提出了一个统一的有效模型的占领和未占领的表面状态。由于这两个表面态之间的直接光学耦合，我们进一步提出了两种光学效应来检测未被占据的表面态。另一种是在偶数层产生高阶太赫兹边带，其中未占据表面态的非零Berry曲率直接由光发射的巨大法拉第旋转观测到。
英文摘要：
The unoccupied part of the band structure in the magnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$ is studied by first-principles calculations. We find a second, unoccupied topological surface state with similar electronic structure to the celebrated occupied topological surface state. This state is energetically located approximate $1.6$ eV above the occupied Dirac surface state around $Γ$ point, which permit it to be directly observed by the two-photon angle-resolved photoemission spectroscopy. We propose a unified effective model for the occupied and unoccupied surface states. Due to the direct optical coupling between these two surface states, we further propose two optical effects to detect the unoccupied surface state. One is the polar Kerr effect in odd layer from nonvanishing ac Hall conductance $σ_{xy}(ω)$, and the other is higher-order terahertz-sideband generation in even layer, where the non-vanishining Berry curvature of the unoccupied surface state is directly observed from the giant Faraday rotation of optical emission.
近年来，反铁磁拓扑绝缘体（TI）MnBi $_2$ Te $_4$的发现引发了人们对新的磁拓扑物理的探索。基于第一性原理计算，我们发现磁性取向和有序度的改变不仅显著影响了MnBi $_2$ Te $_4$中的材料对称性和轨道杂化，而且导致了新的磁性拓扑相的变化.因此，我们预测了一系列不寻常的拓扑量子相变，是磁性可控的材料，包括相变从AFM TI到AFM镜拓扑晶体绝缘体，从II型到I型拓扑Weyl半金属，从轴子绝缘体到陈绝缘体。这些发现为磁性拓扑材料的未来研究和应用开辟了新的机会。
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。
Electric and magnetic fields tuned spin-polarized topological phases in two-dimensional ferromagnetic MnBi$_4$Te$_7$
施加电场或磁场不仅被广泛用于创建和操纵拓扑状态，而且还有助于在实验中观察它们。在这项工作中，我们通过第一性原理计算和拓扑分析表明，时间反转（TR）的破缺量子自旋霍尔（QSH）状态出现在二维铁磁MnBi $_4$ Te $_7$单层。这种TR对称破缺的QSH相在外加电场（或调节层间距离）下具有高度可调的非平凡带隙。基于Wannier函数的紧束缚方法，我们发现随着磁场的增加，会发生从TR对称破缺的QSH相到量子反常Hall（QAH）相的拓扑相变.此外，我们还发现反向电场有利于QAH相的实现。我们的工作不仅揭示了MnBi $_4$ Te $_7$单层膜在电场和磁场作用下的铁磁拓扑性质，而且可以促进其在自旋电子学和拓扑器件方面的进一步应用。
Intermediate anomalous Hall states induced by noncollinear spin structure in magnetic topological insulator MnBi2Te4
拓扑结构和磁性的结合是产生奇异量子物质的诱人途径，如量子反常霍尔态、轴子绝缘体和磁性外尔半金属等。MnBi 2 Te 4作为一种内禀磁性拓扑绝缘体，为实现各种拓扑相提供了平台。在这里，我们报告的中间霍尔台阶的磁滞MnBi 2 Te 4，其中四个可区分的磁记忆状态在零磁场被揭示。磁性中间态的门和温度依赖性表明MnBi 2 Te 4中的非共线自旋结构，这可以归因于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，即强自旋-轨道耦合和表面局部反转对称性破缺的共存。此外，这些多个磁存储器状态可以通过施加设计的磁场脉冲来编程地在彼此之间切换。我们的研究结果提供了新的见解的影响体拓扑结构的磁状态，和多个存储状态应该是有前途的自旋电子器件。
Intrinsic magnetic topological insulators in van der Waals layered MnBi$_2$Te$_4$-family materials
磁性与拓扑学的相互作用是凝聚态物理和材料科学的重要研究课题，它为探索量子反常霍尔效应、轴子电动力学和马约拉纳费米子等新兴物理提供了巨大的机会。然而，由于缺乏合适的工作材料，这些奇异的物理效应在实验中很少实现。在这里，我们预测，范德华层状MnBi $_2$ Te $_4$ -家庭材料显示二维（2D）铁磁性在单层和三维（3D）$A$型反铁磁性在块体，这可以作为一个新一代的材料平台，为国家的最先进的研究。值得注意的是，我们预测非常丰富的拓扑量子效应与突出的功能，在实验可用的材料MnBi $_2$ Te $_4$，包括3D反铁磁拓扑绝缘体与长期寻求的拓扑轴子状态，II型磁性Weyl半金属（WSM）与简单的一对Weyl点，和高温本征QAH效应。这些惊人的预测，如果实验证明，可能会深刻地改变拓扑量子物理学的未来研究和技术。
Realizing gapped surface states in magnetic topological insulator MnBi$_{2-x}$Sb$_{x}$Te$_{4}$
磁性拓扑绝缘体（MTI）中的磁性与非平凡拓扑之间的相互作用有望产生各种奇异的拓扑量子现象，如量子反常霍尔（QAH）效应和拓扑轴子态。评估这些新特性的一个关键是调整狄拉克表面带的交换能隙中的费米能级。MnBi $_2$ Te $_4$具有能够实现所有这些量子态的具有本征反铁磁（AFM）态的非平凡能带拓扑，然而，MnBi $_2$ Te $_4$晶体的高度电子掺杂性质阻碍了带隙拓扑表面态的展现。在这里，我们通过Sb取代来定制材料，以揭示MnBi $_{2-x}$ Sb $_{x}$ Te $_{4}$（MBST）中的带隙表面态。通过将费米能级移动到MBST的体带隙中，我们访问表面态，并通过扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）测量的准粒子干涉（QPI）在狄拉克点处显示50 meV的带隙。通过多探针STM测量的输运光谱，在Néel温度以下证实了表面主导传导。表面带隙对面外磁场具有鲁棒性，尽管场致铁磁性的促进。具有大交换带隙的体绝缘MTI的实现为探索涌现拓扑现象提供了一个很有前途的平台。
Mapping the Dirac fermions in intrinsic antiferromagnetic topological insulators (MnBi$_2$Te$_4$)(Bi$_2$Te$_3$)$_n$ (n=0, 1)
在MnBi $_2$ Te $_4$（Bi $_2$ Te $_3$）$_n$化合物中，具有内禀磁有序的拓扑表面态被预测为包含丰富的拓扑现象，包括量子化的反常霍尔效应和轴子绝缘体态.在这里，我们使用扫描隧道显微镜成像的表面狄拉克费米子在MnBi $_2$ Te $_4$和MnBi $_4$ Te $_7$。我们通过远高于Dirac能量的准粒子干涉图样确定了表面态的能量色散和螺旋自旋织构，证实了其拓扑性质。接近狄拉克点，在MnBi $_2$ Te $_4$七重层中的本征缺陷引起共振状态，其在空间上延伸并且潜在地阻碍光谱中的质量间隙的检测。我们的研究结果表明，调节缺陷是必不可少的，以实现奇异的拓扑状态，在这些化合物在较高的温度。
Routes to realize the axion-insulator phase in MnBi$_{2}$Te$_{4}$(Bi$_{2}$Te$_{3}$)$_{n}$ family: a perspective
轴子最初是在高能物理学中被假设为一种假想粒子，现在被扩展到描述一种新的拓扑磁电效应，这种效应来自于凝聚态系统中的Chern-Simons理论。最近发现的内禀磁性拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4及其衍生物由于其作为实现量子化轴子场的材料平台的潜力而引起了人们的极大关注。由于磁交换能隙能在表面产生半量子化的反常霍尔效应，在薄膜中，轴子绝缘体表现为量子反常霍尔效应和零霍尔平台效应。然而，关于这个物质家族的许多谜团仍然难以捉摸，例如无隙表面态和轴子绝缘体的直接实验证据。在这个角度来看，我们讨论的前提条件，表现形式和签名的轴子绝缘体相，在自然磁拓扑异质结构MnBi 2 Te 4（Bi 2 Te 3）n家庭的发展与各种有趣的量子现象的背景下。本文综述了近年来有关内禀磁性拓扑绝缘体的理论和实验研究进展，为这一迅速发展的领域铺平了道路。
Coexistence of Superconductivity and Antiferromagnetism in Topological Magnet MnBi2Te4 Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；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）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）
Floquet engineering of magnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$ films
Floquet工程是凝聚态物理电子态调控的重要途径。近年来，磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$及其族的发现为研究量子反常霍尔效应、轴子绝缘体态和拓扑磁电效应等磁性拓扑现象提供了一个有价值的平台。基于有效模型和第一性原理计算，结合Floquet理论，我们揭示了圆偏振光（CPL）诱导奇数七层（SL）MnBi $_2$ Te $_4$薄膜的Chern数的符号反转.相反，CPL驱动的轴子绝缘体状态的量子反常霍尔态在偶数SL MnBi $_2$ Te $_4$薄膜。更有趣的是，如果MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中表层和下层之间的范德华能隙稍微扩大，则可以在CPL下实现高的陈数$|C|=2$。我们的工作表明，光可以在MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中诱导出丰富的磁性拓扑相，这可能在光电子器件中具有潜在的应用。
Magnetic-field-induced robust zero Hall plateau state in MnBi$_2$Te$_4$ Chern insulator
本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4为探索奇异拓扑量子现象提供了一个理想的平台。近年来，在低磁场区，少层MnBi_2Te_4器件中实现了Chern绝缘体相和轴子绝缘体相。然而，MnBi_2 Te_4在强磁场中的命运还没有在实验中探索过。在这项工作中，我们报告的剥离MnBi 2 Te 4薄片在脉冲磁场高达61.5 T的输运研究。在高场极限下，Chern数C = -1的Chern绝缘体相演化为鲁棒的零霍尔电阻平台态。非局域输运测量和理论计算表明，在强磁场中，零霍尔平台态的电荷输运是由朗道能级和大塞曼效应共同作用产生的两个反向传播的边缘态进行的.我们的结果表明，复杂的相互作用之间的内在磁秩序，外部磁场，和非平凡的能带拓扑结构MnBi 2 Te 4。
Strongly Gapped Topological Surface States on Protected Surfaces of Antiferromagnetic MnBi$_4$Te$_7$ and MnBi$_6$Te$_{10}$
对支持量子反常霍尔效应（QAHE）的材料的研究最近集中在包括MnBi $_2$ Te $_4$或由MnBi $_2$ Te $_4$和Bi $_2$ Te $_3$构成的异质结构的本征磁性拓扑绝缘体（MTI）上。虽然MnBi $_2$ Te $_4$本身是一种MTI，但最近的ARPES实验表明，这种材料的表面状态缺乏磁致时间反转对称性破缺（TRSB）所预期的质量间隙，这种质量间隙的缺乏可能是由于表面磁无序。在这里，利用小光斑ARPES扫描整个表面的MnBi $_4$ Te $_7$和MnBi $_6$ Te $_{10}$，我们表明存在大的质量间隙当MnBi $_2$ Te $_4$表面被埋在一层Bi $_2$ Te $_3$下面时，这两种材料上的磁场强度（~ 100 meV量级）明显地保护磁序，但当MnBi $_2$ Te $_4$表面暴露在表面处或埋在两个Bi $_2$ Te $_3$层下方时，则不会。这使得MnBi $_4$ Te $_7$和MnBi $_6$ Te $_{10}$都是支持QAHE的优秀候选物，特别是如果可以在表面处用单个连续Bi $_2$ Te $_3$层制造体器件。
Möbius Insulator and Higher-Order Topology in MnBi$_{2n}$Te$_{3n+1}$
我们提出MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$作为一个磁可调平台，实现各种安全保护的高阶拓扑结构。其倾斜的反铁磁相可以容纳具有莫比乌斯扭曲的奇异拓扑表面状态，这些状态受到非对称对称性的保护。此外，承载莫比乌斯费米子的相对表面通过一维手征铰链模式连接，这提供了高阶拓扑莫比乌斯绝缘体的第一个材料候选者。我们揭示了一个一般的机制，可行地诱导这种奇异的物理通过施加一个小的面内磁场的反铁磁拓扑绝缘相的MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$，以及其他建议的轴子绝缘体。对于其他的磁性配置，两类反转保护的高阶拓扑相是普遍存在的，在这个系统中，这都表现出带隙表面和无隙手征铰链模式。我们系统地讨论了它们的分类，微观机制和实验签名。值得注意的是，不同的手性铰链模式配置之间的磁场诱导的过渡提供了一个有效的“拓扑磁开关”。
Group theory study of the vibrational modes and magnetic order in the topological antiferromagnet MnBi$_2$Te$_4$
本文利用群论方法研究了反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的晶格振动和磁序性质。在顺磁相，我们得到的简并，选择规则，和实空间位移的晶格振动模式为不同的堆叠配置。我们将讨论磁性如何影响这些结果。作为一个代表性的例子，我们考虑了双七层系统，并获得了晶体对称性所允许的磁序形式。我们推导出允许的耦合项，描述顺磁反铁磁过渡。最后，我们讨论了拉曼散射和其他光学测量的结果的影响。我们的工作为更深入地了解MnBi $_2$ Te $_4$和其他与磁性相关的材料中晶格模式、能带拓扑和磁序的相互作用奠定了基础。
Defect-induced displacement of topological surface state in quantum magnet MnBi$_2$Te$_4$
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；Peter Grünberg Institute (PGI-3)（彼得·格林伯格研究所（PGI-3））；Jülich Aachen Research Alliance (JARA), Fundamental of Future Information Technology（于利希亚琛研究联盟（JARA），未来信息技术基础）；Universität zu Köln（科隆大学）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
The Layer-inserting Growth of Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$ Based on Symmetry and Its X-ray Photoelectron Spectroscopy
反铁磁拓扑绝缘体由于其固有的磁性和拓扑性质，成为实现高温量子反常霍尔效应（QAHE）的潜在材料。到目前为止，只有MnBi $_2$ Te $_4$被预测并成功生长。其它MB $_2$ T $_4$族材料（MB $_2$ T $_4$：M=过渡金属或稀土元素，B=Bi或Sb，T=Te，Se或S）不仅具有反铁磁拓扑性质，而且具有丰富的奇异拓扑量子态和动态稳定（或亚稳）结构，但尚未在实验上完全实现。在这里，MnBi $_2$ Te $_4$单晶已成功生长和测试。它具有典型的反铁磁性质，其Neel温度为24.5K，在H $\thickapprox$ 35000 Oe，1.8K处发生自旋翻转转变。在获得MnBi $_2$ Te $_4$单晶后，我们尝试合成MB $_2$ T $_4$族材料的其他成员，但进展并不顺利。这启发我们对MnBi $_2$ Te $_4$的生长机制进行了探讨。我们的X射线光电子能谱学（XPS）测量结果支持了这种生长模式可能是基于对称性的插层生长模式。结合$Ar^+$离子溅射的XPS测量研究了MnBi $_2$ Te $_4$的化学状态。与MnBi $_2$ Te $_4$相关的对Mn 2 p和Te 3d谱的贡献的结合能（BE）与插入材料$α$-MnTe的结合能（BE）很好地一致。已观察到随着配体的原子序数（从MnO到MnBi $_2$ Te $_4$），二价Mn（与硫…
Tunable dynamical magnetoelectric effect in antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$ films
40多年前，在粒子物理学中，为了解决强$\mathcal{CP}$（电荷共轭和宇称）难题，轴子被假定为具有低质量和弱相互作用的基本粒子。轴子也被认为是宇宙暗物质的可能组成部分。然而，自然界中轴子的存在尚未得到证实。有趣的是，轴子是从凝聚态物理中的陈-西蒙斯理论衍生出来的赝标量场。在反铁磁绝缘体中，自旋波激发可以动态诱导轴子场，并表现出丰富的奇异现象，例如手征磁效应、轴子极化激元等，但由于缺乏真实材料，对动态轴子场的研究还很少见。最近，MnBi $_2$ Te $_4$被发现是一种反铁磁拓扑绝缘体，其量子化的轴子场受到反转对称性$\mathcal{P}$和磁晶对称性$\mathcal{S}$的保护。本文研究了$\mathcal{P}$和$\mathcal{S}$对称性自发破缺的MnBi $_2$ Te $_4$薄膜，发现通过调节MnBi $_2$ Te $_4$薄膜的厚度、温度和元素替代，可以实现动态轴子场和可调的动态磁电效应.我们的研究结果为反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$及相关材料中轴子动力学的研究开辟了广阔的途径，也有望推动暗物质的研究.
High Chern number van der Waals magnetic topological multilayers MnBi$_2$Te$_4$/hBN
陈式绝缘体是一种二维磁性拓扑材料，它通过一维手征模沿其边缘导电。这些模式的数量是一个拓扑不变量，称为第一陈数$C$，它定义的量子化霍尔电导为$S_{xy}= C e^2/h$。增加$C$是实现低功耗拓扑电子学的关键，但到目前为止，这个问题还没有明确的解决方案，大多数现有的陈式绝缘体显示$C=1$。在这里，通过使用国家的最先进的理论方法，我们提出了一种有效的方法来实现高$C$陈绝缘体状态的MnBi $_2$ Te $_4$ /hBN的范德华多层异质结构。我们发现，堆叠的$n$ MnBi $_2$ Te $_4$薄膜与$C=1$插入hBN单层引起高陈数态与$C=n$，其特征在于由$n$手性边缘模式。这种状态可以在外部磁场和没有外部磁场的情况下实现，两种情况都导致量子化霍尔电导$S_{xy}= C e^2/h$。因此，我们的结果为实用的高- $C$量化霍尔系统铺平了道路。
Analytical solution for the surface states of antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
近年来，内禀磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$引起了人们的极大关注。它具有面外反铁磁序，这被认为在表面态中打开了相当大的能隙。然而，在最新的角度分辨光电子能谱（ARPES）实验中并不总是可以观察到这种间隙。为了解决这个问题，我们分析推导出一个有效的模型的二维（2D）表面状态开始从一个三维（3D）的哈密顿体MnBi $_2$ Te $_4$，并考虑到空间分布的体磁化。我们的计算表明，减少的表面间隙可能是由一个更小，更本地化的层内铁磁秩序。此外，我们还计算了表面态的空间分布和穿透深度，结果表明表面态主要嵌入在从终止表面算起的前两个七重层中。从我们的分析结果中，可以明确地发现体参数对表面态的影响。此外，我们推导出一个$\bf{k}\cdot \bf{p}$模型的MnBi $_2$ Te $_4$薄膜，并显示奇数和偶数七层之间的陈数振荡。我们的研究结果将有助于MnBi $_x$ Te $_y$家族的进一步探索。
Transport evidence of surface states in magnetic topological insulator MnBi2Te4
Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden（德累斯顿铁电研究所）；Université Grenoble Alpes, CNRS, CEA, Grenoble-INP, Spintec（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ct.qmat）；CNRS, Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, Université Grenoble-Alpes, Université Toulouse 3, INSA-Toulouse, EMFL（法国国家强磁场实验室）
Unoccupied topological surface state in Bi$_{2}$Te$_{2}$Se
用扫描隧道显微镜/光谱研究了拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_2$ Se的清洁表面的拓扑表面态的偏压散射.一个强大的翘曲的恒定的能量轮廓中的未被占用的部分的频谱被发现导致自旋选择性散射。拓扑表面态在远远超过狄拉克点的未占据范围内持续到更高的能量，在那里它与体导带共存。这一发现揭示了宽能量范围内的自旋和电荷动力学，并为设计光自旋电子器件开辟了一条道路。
Local manifestations of thickness dependent topology and axion edge state in topological magnet MnBi$_2$Te$_4$
非平凡能带拓扑与磁性的相互作用产生了一系列奇异的量子现象，如量子反常霍尔效应和拓扑磁电效应。当整体对称性破缺时，这些量子现象中的许多都有局部的表现。在这里，我们报告的本征磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$（MBT）的厚度依赖的拓扑结构的本地签名，使用扫描隧道显微镜和光谱的分子束外延生长的MBT薄膜。一个厚度依赖的带隙与振荡的功能被揭示，我们再现与理论计算。我们的理论结果表明，拓扑量子相变超过一个单层的膜厚度，交替QAH和轴子绝缘状态的偶数和奇数层，分别。在一个偶数-奇数层的步骤，观察到一个本地化的带隙的电子状态，在协议的轴子绝缘体边缘状态，从跨步骤的相变的结果。厚度依赖的拓扑性质的演示突出了纳米尺度控制新的量子态的作用，加强了薄膜技术在量子信息科学应用中的必要性。
Unoccupied Topological States on Bismuth Chalcogenides
利用角分辨双光子光电子能谱和密度泛函理论研究了拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_{x}$ Se $_{3-x}$（$x=0,2,3$）的能带结构.对于所有的表面线性分散的表面状态被发现在中心的表面布里渊区的能量约1.3 eV以上的费米能级。理论分析表明，这一特征出现在自旋-轨道相互作用诱导的反转局域能隙中。该反演对Bi $_2$ Se、$_3$和Bi $_2$ Te $_2$ Se的电子和结构参数的变化不敏感。在Bi $_2$ Te $_3$中，小的结构变化可以改变局部能隙的特征，这取决于未占据的狄拉克态是否存在。圆二色性测量证实了预期的自旋织构。从这些发现中，我们分配到一个未占用的拓扑表面状态的观察状态。
Dynamical axion state with hidden pseudospin Chern numbers in MnBi$_{2}$Te$_{4}$-based heterostructures
轴子是一种假想的基本粒子，最初是为了解决粒子物理学中的电荷共轭-宇称问题而提出的。有趣的是，轴子态出现在拓扑绝缘体的有效理论中，并在凝聚态物理中引起了广泛的关注。时间反演或反转对称性约束了要被量化的轴子场$θ$。当时间反演和反转对称性都被反铁磁序打破时，轴子场$θ$会随着磁场涨落而变得非量子化和动态化，这被称为动态轴子场。在这里，我们揭示了广泛的一类拓扑绝缘体为基础的动力学轴子状态可以区分从正常的绝缘体为基础的一个隐藏的量从赝自旋陈数。受最近对MnBi $_{2}$ Te $_{4}$族材料的研究的启发，我们进一步表明，这种基于拓扑绝缘体的动力学轴子态有望在基于MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的异质结构中实现，这将极大地促进凝聚态物理中轴子电动力学的研究。
Magnetic topological transistor exploiting layer-selective transport
提出了一种基于MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的磁拓扑晶体管，通过改变两端结内相邻电场的相对方向（平行与反平行），可以很容易地实现导通状态（量子化电导）和截止状态（零电导）的切换.我们解释说，拟议的磁性拓扑晶体管依赖于一种新的机制，由于拓扑结构，磁性，和层的自由度在MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的相互作用。它的性能主要取决于薄膜的厚度和磁序的类型。我们表明，“开”和“关”状态的晶体管是强大的，对无序由于拓扑性质的表面状态。我们的工作为基于拓扑范德华反铁磁体MnBi $_{2}$ Te $_{4}$的层选择输运的应用开辟了一条途径。
Nonreciprocal transport in a bilayer of MnBi2Te4 and Pt
MnBi 2 Te 4（MBT）是第一个具有自旋-动量锁定表面电子和内禀磁性相互作用的内禀磁性拓扑绝缘体，表现出新颖的磁性和拓扑现象。最近的研究表明，由于不可避免的结构缺陷，电子和磁性的相互作用可能会受到表面Mn掺杂的Bi 2 Te 3相的影响。在这里，我们报告的观察非互易运输，即电流方向依赖的电阻，在反铁磁MBT和铂族化合物组成的双层。Néel温度以下的非互易响应的出现证实了MBT表面态的非互易性和内禀磁性之间的相关性。非互易输运的角度依赖性表明，非互易响应起源于磁振子介导的电子在MBT表面的不对称散射。我们的工作提供了一个洞察非互易性所产生的磁性和狄拉克表面电子之间的相关性的内在磁性拓扑绝缘体。
