Quantization in chiral higher order topological insulators: circular dichroism and local Chern marker
以普适常数为单位的观测量的鲁棒量化是拓扑相的标志。我们发现，手征高阶拓扑绝缘体（HOTI），体绝缘体与手征铰链状态，提出了两个不寻常的功能相关的量子化。首先，我们表明，圆二色性被量化为一个整数或零，这取决于样品的取向。该探针定位铰链状态，并且可以用于区分不同类型的手性HOTI。第二，我们发现，在一个单一的表面，一个可观察到的霍尔电导率已知的量子化在无限平板几何的本地陈省身标记的平均值，是一个有限的表面非普适。这是由于铰链状态的非普遍贡献，以前未考虑，区分表面的手性HOTI陈绝缘体。我们的研究结果是相关的，以建立更高阶的拓扑系统，如轴子绝缘体候选人EuIn $_2$作为$_2$，和冷原子实现。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Effect of chiral selective tunneling on quantum transport in magnetic topological-insulator thin films
采用Landauer-Buttiker方法研究了磁掺杂超拓扑绝缘体薄膜的电子输运性质。手性选择性隧穿在这样的系统中，导致传输间隙，并因此电流阻塞解决。当具有相反手性的磁性状态在能量上对齐时，这种量子传输阻塞发生。当电子隧穿由交换场引起的磁势势垒或磁势阱时，可以观察到这一点。证明了当结构反转非对称势或面内磁化作用时，这一手征跃迁规则失效，这一新发现有助于解释拓扑绝缘体薄膜中的量子输运，特别是揭示量子反常霍尔效应的纵向电导行为.此外，利用手性选择性隧穿效应产生的负微分电阻，可以设计磁性拓扑绝缘体薄膜的电子器件。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall
Chiral topological excitonic insulator in semiconductor quantum wells
本文提出了一种在半导体异质结中实现手征拓扑激子绝缘体的方案，这种方案可以在实验上用两个铁磁绝缘膜相邻的耦合量子阱来实现。不同的平均场手征拓扑顺序，这是由于铁磁薄膜的磁化方向的变化，可以表征为TKNN数在体系统中，以及由在边缘系统中的无隙态的绕组数。此外，我们还提出了一个实验方案，通过测量热导来检测手征无隙边缘态的出现，并区分不同的手征拓扑顺序。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Hall effect in the kink states in topological insulators with magnetic domain walls
在这篇文章中，我们考虑由于拓扑保护扭结态形成的手征霍尔效应在拓扑绝缘体的边界之间的域具有不同的拓扑不变量。这样的系统包括磁性掺杂或接近铁磁体的三维拓扑绝缘体的表面，以及某些二维拓扑绝缘体。我们分析了沿畴壁的平衡电荷电流，表明它等于沿畴外边界反向传播的平衡电流之和。此外，我们还计算了当外加电压垂直于畴壁时沿畴壁的耗散电流。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Resonant manifestations of chiral excitons in magnetooptical Faraday and Kerr effects in topological insulator film
分析了具有磁感应能隙的拓扑绝缘体薄膜表面手征激子在磁光克尔效应和法拉第效应表面谱中的表现。计算了激子对表面光电导张量的贡献。与传统激子相反，手征激子由于具有相反角动量的状态之间缺乏对称性而共振地贡献于霍尔电导率。它们可以导致法拉第角和透射电磁波椭圆率的显著增强。手征激子使克尔角减小，反射电磁波的椭圆率特征显著。实验观察所描述的效果的条件进行了讨论。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance signatures of chiral domain-wall bound states in magnetic topological insulators
最近对磁性拓扑绝缘体候选材料进行的磁导测量揭示了蝶形磁滞。这种滞后现象归因于在磁场扫描过程中形成的无带隙手性畴壁束缚态。我们对待这种现象的理论，微观磁化动力学和蝴蝶磁滞磁导之间的联系。此外，我们说明了如何空间分辨电导测量可以探测畴壁束缚态的最显着的特点：他们的手征。这项工作建立了一个制度，在纵向磁导和畴壁束缚态的蝴蝶磁滞之间的明确联系。该分析为磁性拓扑绝缘体的识别提供了重要工具。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Phase Diagram of a Non-Hermitian Chern Insulator: Destabilization of Chiral Edge States and Bulk-Boundary Correspondence
具有增益/损耗型非厄米性的非厄米性陈氏绝缘体显示出奇特的能隙闭合;当非平凡的陈氏绝缘体相变为无能隙相时，由于手征边缘态的不稳定，导带和价带合并为一个带。以前的配方的非厄米体边界对应是不够的，因为这样的差距关闭超出了它的范围。在这里，我们修改的配方，考虑到特殊的间隙关闭，并将其应用到非厄米陈绝缘体。我们证明了体边界对应持有的系统，包括手性边缘状态的不稳定。从体边界对应的相图示出与系统的光谱一致。
2022-04-09 cond-mat.mes-hall
Photonic realization of chiral hinge states in a Chern-insulator stack
本文提出基于Chern绝缘体叠层构建手性铰链模式的方法，利用非平庸四极子指数分析其存在，并通过光子晶体实验与全波仿真证实手性铰链态及其抗缺陷鲁棒性。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall
Hinge States of Second-Order Topological Insulators as a Mach-Zehnder Interferometer
三维高阶拓扑绝缘体可以具有在其铰链上传播的拓扑保护的手征模式。具有两个共同传播的手征模式的铰链可以用作仅具有单个手征模式的铰链之间的“分束器”。在这里，我们展示了如何这样的晶体，欧姆接触连接到其铰链，可以用来实现马赫-曾德尔干涉仪。我们提出了具体的计算一阶拓扑绝缘体在磁场中，这是一个外部的二阶拓扑绝缘体的晶格模型，对于一个合适的参数选择，所需的配置的手征铰链模式。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Chiral Topological Excitons in a Chern Band Insulator
一类被称为陈氏带绝缘体的半导体材料具有非零拓扑陈氏整数和手征激子边模。利用一个典型的双带Chern绝缘体模型，通过计算交叉关联函数得到激子带及其Chern整数。最低激子带在电子Chern绝缘体相中获得了$\pm 1$和$\pm 2$等Chern整数。非平凡的拓扑结构可以通过激子边缘模式的非局部光电响应和由于体模引起的互相关响应中的相移来实验观察。我们的研究结果表明，磁掺杂碲化汞，InAs/GaSb量子阱和$\text{(Bi,Sb)}_{2} \text{Te}_{3}$薄膜的拓扑激子的平台是有前途的候选人。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall
Selective bulk-boundary correspondence in higher-order topological insulators with anticommuting mirror and chiral symmetries
Indiana University（印第安纳大学）；Department of Physics, Indiana University（印第安纳大学物理系）；Quantum Science and Engineering Center, Indiana University（印第安纳大学量子科学与工程中心）
研究具有反对易镜面和手性对称性的高阶拓扑绝缘体，利用BDI类模型，发现打破特定镜面对称性可致边缘选择性体边对应，还定义新拓扑不变量区分此机制与非拓扑边缘选择效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Negative Magnetoresistance without Chiral Anomaly in Topological Insulators
拓扑半金属和拓扑绝缘体中的一个有趣现象是当沿电流方向施加磁场时观察到的负磁阻（MR）。对于拓扑半金属中的负磁电阻现象，人们普遍认为是手征反常现象，而对于拓扑绝缘体中的手征反常现象还没有很好的定义。我们利用半经典运动方程计算了三维拓扑绝缘体的磁共振，其中Berry曲率明显地导致了反常的速度和轨道矩。我们的理论结果与实验定量一致。负MR对温度不敏感，并且随着费米能接近带边而增加。轨道矩和g因子对负磁电阻也有重要影响，我们的结果对三维拓扑绝缘体中的负磁电阻现象给出了合理的解释，有助于理解拓扑态物质中的反常量子输运.
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Chiral 1D Floquet topological insulators beyond rotating wave approximation
我们研究了一维Floquet拓扑绝缘体的手征对称性，超越了标准的旋转波近似。Floquet复制品之间的许多反交叉的发生导致具有稳定拓扑边缘状态（TES）的相图区域的急剧扩展。我们提出了一个明确的建设的所有TES在截断Floquet哈密顿在频率空间中，证明了散装边界对应，并分析了稳定性的TES在其本地化长度。我们提出了我们的预测在弯曲的双层石墨烯的实验测试。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Chiral edge plasmons in quantum anomalous Hall insulators
Beijing Forestry University（北京林业大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究发现贝里曲率使量子反常霍尔绝缘体中沿相反方向传播的边缘等离激元分裂，即使陈数为零时也存在单向边缘等离激元，其群速度符号在大波矢下反转，为近期实验观测提供了定量解释。
2024-04-22 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
Chiral Anomaly, Topological Field Theory, and Novel States of Matter
本文提出的分析和手征异常的简要调查的动机的描述开始，我着手审查的量子霍尔效应在外部磁场中的二维不可压缩电子气体的理论的一些基本要素，（“霍尔绝缘体”）。我讨论的起源和作用的异常手性边缘电流和异常流入的二维绝缘体明确或自发打破时间反转，即，霍尔绝缘体和“陈式绝缘体”。拓扑陈-西蒙斯行动产生的大规模的响应方程的2D散装这样的物质状态显示。概述了具有阿贝尔辫统计的准粒子的霍尔绝缘体的分类。随后，描述了具有自旋-轨道相互作用的二维时反不变拓扑绝缘体中的手征边缘自旋电流，以及这种材料的体响应方程。下面是一个简短的3D拓扑绝缘体理论的题外话，包括“轴向绝缘体”。最后，一些开放的问题进行了描述，并在宇宙学中的一个问题有关的轴子绝缘体提到。就量子霍尔效应和自旋电流的时间反演不变的二维拓扑绝缘体而言，这篇评论是基于广泛的工作，我的合作者和我在90年代初进行的。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Symmetry Approach to Chiral Optomagnonics in Antiferromagnetic Insulators
我们讨论了反铁磁绝缘体中手征光磁效应的几个方面，考虑到电磁场和自旋激发之间的共同对称性。这种方法使我们能够从类似的角度看待光学和磁性材料，并讨论它们之间有用的类比。我们证明了共线反铁磁体中的自旋波和真空中的电磁场在相同的八维对称变换代数下是不变的。通过这种类比，我们可以将光学手征的概念扩展到反铁磁绝缘体，并证明这些材料中存在自旋电流时的自旋波动力学与手征超材料中的光相似。从对称性的角度讨论了磁振子自旋流的光激发。证明了圆偏振光可以激发直接磁振子自旋光电流，这可以看作是光电流效应的磁振子模拟。我们还注意到，Zitterbewegung过程应该出现，并可能在光激发过程中发挥作用。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall
Chiral electronic network within skyrmionic lattice on topological insulator surfaces
University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Monash University（蒙纳士大学）
研究拓扑绝缘体表面Skyrmion晶格中手性电子网络的形成与低能带特性，通过带重构方法揭示其电子行为。
2025-02-04 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound states in magnetic topological insulator nanoribbons with fragile chiral edge channels
该研究模拟约100 nm宽、带超导覆盖层的磁性拓扑绝缘体纳米带中的无序效应，证明 Majorana 束缚态比脆弱的弹道手性边缘通道更抗无序。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Chiral detection of Majorana bound states at the edge of a quantum spin Hall insulator
提出了一种由超导近似的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体和量子反常霍尔（QAH）绝缘体组成的混合结构，用于手征电子注入到马约拉纳束缚态（MBS）中.一个未开发的区域的相空间涉及交换场诱导的螺旋边缘状态的提升，然后提出了检测的MBS。我们提出的设置的2-D输运模拟相比，相应的设置在没有QAH区域，当包括适度的无序和一个小的，但有限的批量面外磁场和Rashba场。这两个结果之间的显着对比表明，在我们提出的设置中，MBS检测的障碍诱导的掩蔽的前所未有的免疫力的可能性。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall
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。
2011-03-28 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里，我们提出了一个计划，以调节基于量子反常霍尔绝缘体（QAHI）拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段，使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化，电导同样可以检测到周期性振荡，这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外，这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外，电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据，这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Nonchiral Edge States at the Chiral Metal Insulator Transition in Disordered Quantum Hall Wires
研究了强磁场中无序线的量子相图随线宽和能量的变化。两端电导显示零温度不连续过渡之间的确切整数高原值和零。在这个过渡附近，手性金属-绝缘体过渡（CMIT），状态被确定为具有相反手性的边缘状态的叠加。这种状态的批量贡献被发现减少与增加线宽度。基于精确的对角化结果的本征态和它们的参与比，我们得出结论，这些状态是CMIT的特征，具有非手征边缘状态的外观，从而区别于量子霍尔线中的其他状态，即扩展边缘状态，二维（2D）本地化，准一维本地化，和2D临界状态。
2005-09-15 cond-mat.mes-hall
Metal-insulator transition in 2D random fermion systems of chiral symmetry classes
发展了手征对称性类（BDI，AIII，CII）二维无序费米子系统安德森局域化的场论方法。这些对称类的重要代表是随机跳跃模型的二分晶格在带中心。二十年前，盖德和韦格纳在西格玛模型中发现，这些类中的量子干涉效应在所有微扰理论中都是不存在的。我们证明了量子局域化效应出现时，理论是非微扰处理。具体地说，它们是由拓扑涡样激发的西格玛模型。我们导出了包含这些非微扰贡献的重整化群方程。通过分析发现，在拓扑诱导的安德森局域化的驱动下，二维手征类无序系统发生了金属-绝缘体相变。我们还表明，Wess-Zumino和Z_2 θ项的表面上的3D拓扑绝缘体（在类AIII和CII，分别）压倒的涡旋诱导的本地化。
2012-04-24 cond-mat.mes-hall
Electric Multipole Moments, Topological Multipole Moment Pumping, and Chiral Hinge States in Crystalline Insulators
我们将晶体绝缘体中的偶极矩理论推广到更高的多极矩。本文详细地扩展了文献[1]中的理论，并将其推广到拓扑抽运现象和一类新的具有手征铰链态的三维绝缘体。在量子力学晶体绝缘体中，较高的多极体矩通过较低维度的边界局部矩的存在来表现出来，与经典连续电介质的电磁理论完全一致。在某些对称性的存在下，这些时刻被量化，它们的边界签名被细分。然后，这些多极矩对应于新的SPT相位。这些阶段的拓扑结构描述的“嵌套”威尔逊圈，它反映了散装边界对应的方式，使明显的多极矩的层次分类。正如变化的偶极产生电荷泵浦，变化的四极产生偶极泵浦，变化的八极产生四极泵浦。对于非平凡的绝热循环，这些时刻的运输是量子化的。对这些互连现象的分析得出结论，存在一种新的陈式绝缘体，它在3D中具有手征的铰链局域模。我们提供了量子化多极矩、非平凡泵浦过程和铰链Chern绝缘体的极小模型，并描述了保护它们的拓扑不变量。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Collinear altermagnetism for 3D chiral higher-order topological insulators
Stony Brook University（石溪大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
该研究提出利用共线交替磁性构建三维手性高阶拓扑绝缘体的微观模型，通过分析计算实现手性铰链通道，为在真实材料中发现受$C_4\boldsymbol{\tau}$保护的HOTI开辟了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Towards Advanced Chiral Sensors: Enhanced Helicity-Dependent Photocurrent in Ultrathin Topological Insulator Films
本文通过分析拓扑绝缘体中的光响应机制，提出消除竞争性光响应以分离并增强手性依赖光电流的策略，并证明超薄薄膜、光照参数优化、应变和背栅调控可进一步放大信号，为高性能小型化手性探测器设计提供路线图。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall
Surface Phonon Hall Viscosity Induced Phonon Chirality and Nonreciprocity in Magnetic Topological Insulator Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究揭示磁性拓扑绝缘体薄膜中表面声子Hall黏性诱导声子手性与非反向性现象
2026-02-01 cond-mat.mes-hall
Electrostatic gating and the interference of chiral Majoranas in thin slabs of magnetic topological insulators
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（跨学科物理与复杂系统研究所）；Department of Physics, University of the Balearic Islands（巴利阿里大学物理系）
研究通过静电门控调控磁性拓扑绝缘体薄板中手性马约拉纳的干涉，揭示了电导特性与马约拉纳模式的关联。
2025-08-23 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence on the dissipationless transport of chiral edge state of the high-field Chern insulator in MnBi2Te4 nanodevices
我们证明了量子反常霍尔绝缘体候选物MnBi 2 Te 4纳米器件中手征边缘态（CES）的无耗散输运。该器件的纵向电阻接近于零，在从很低的温度到22 K的Neel温度范围内，量子化霍尔平台超过0.97 h/e ~ 2。四探针非局部测量的每一个给出了接近零的电阻和两个探针测量表现出+1 h/e 2的平台，而三探针非局部测量的结果取决于磁场。这表明非耗散以及边缘状态的手性。CES显示了三种温度依赖性，即，在6 K以下的温度范围内保持了良好的无耗散输运，在22 K以上的温度范围内随温度的升高和热激活而变化。即使在最低温度下，超过1.4 μA的电流也会破坏无耗散传输。这些形成了MnBi_2 Te_4系统中陈氏绝缘体态的一套完整的证据。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall
Non-Quantized Edge Channel Conductance and Zero Conductance Fluctuation in Non-Hermitian Chern Insulators
量子化的电导平台和零电导涨落是电子输运在厄米陈绝缘体手征边缘态中的普遍结果。在这里，我们表明，电子输运通过手征或螺旋边缘通道的物理变得更加丰富时，非厄米性是允许的。当存在非平衡非厄米性时，手征边缘态的寿命有限，边缘沟道的电导没有量子化，但电导涨落为零。然而，对于平衡的非厄米性，手征边缘态具有无限寿命，并且电导是量子化的，就像厄米陈氏绝缘体的情况一样。非量子化和量子化的零电导波动的电导平台是强大的对混乱。我们提出了一个理论，解释了起源的非量子化的电导高原。这里揭示的物理也应该是真实的手性和螺旋表面状态在其他拓扑材料，如量子反常霍尔系统，外尔半金属，拓扑超导体。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Elementary models of 3D topological insulators with chiral symmetry
本文通过耦合低维模型构造了具有手征对称性的三维拓扑绝缘体基本模型，证明弱耦合下拓扑指标仅由手征对称性决定，并揭示了Z类间的拓扑等价性及Z2类间的区别。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall
Ambi-chiral anomalous Hall effect in magnetically doped topological insulators
磁掺杂拓扑绝缘体中与时间反转对称性破缺相关的手征性对量子输运现象具有重要意义。本文报道了Mn和Cr掺杂的$_2$拓扑绝缘体在不同厚度和掺杂量下的反常霍尔效应研究。通过对霍尔环的手征性进行追踪，发现Mn型顺时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强，而Cr型逆时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强。我们提供了一个唯象模型来解释磁掺杂拓扑绝缘体中磁有序和反常霍尔效应手征的演化。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable chirality and circular dichroism of a topological insulator with $ C_{2v} $ symmetry as a function of Rashba and Dresselhaus parameters
偏振敏感器件依赖于超材料来表现出对给定手性的光的不同程度的吸收。拓扑绝缘体（TI）的手征表面态在狄拉克锥附近选择性地吸收右和左圆偏振光，在$ Γ$点处达到其最大值。在这封信中，我们证明了一个带隙开放TI与C $_{2v}$对称性，这是通过Rashba和Dresselhaus哈密顿的组合表示改变优先吸收的左，右圆偏振光允许圆二色性（CD）的平滑变化。CD的这种变化，反映在一系列的积极和消极的价值被证明是一个函数的Rashba和Dresselhaus耦合参数。此外，我们画了一个平行的变化CD和过渡金属dichalcogenides谷电子新兴领域，并注意到手性状态的可能性，作为量子信息处理的基础。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Motion in Thin-Film Magnets/ Topological Insulator Junctions
在沿畴壁方向有磁场和电场的情况下，导出了与拓扑绝缘体表面态耦合的薄膜磁体中畴壁的运动方程。我们展示了电场如何作为手征稳定剂阻止Walker击穿的出现并提高终极速度。我们还提出了一种机制，以扭转畴壁手性在一个可控的方式通过调谐手性电流流过壁。为了打破保护手征真空简并性的反射对称性，需要来自弱垂直磁场的输入。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
The Bulk-Hinge Correspondence and Three-Dimensional Quantum Anomalous Hall Effect in Second Order Topological Insulators
手征铰链模是三维二阶拓扑绝缘体的重要特征。在这里，我们提出了一个四极杆指数相结合的板陈数在散装表征流动模式的手征铰链模式沿铰链在样品的表面的交叉点。我们进一步利用拓扑场论证明了手征铰链模与四极指数和平板陈数的对应关系，并给出了手征铰链模导致的三维量子反常霍尔效应的图像.这两个体拓扑不变量可以在电输运和磁光实验中测量。用这种方法，我们建立了三维二阶拓扑绝缘体的体铰链对应。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Effect in Chiral Electron Systems: from Semiconductor Heterostructures to Topological Insulators
介观自旋-霍尔效应现象表现为在弹道导体的边缘或更一般地在具有变化的电子密度的区域中的非平衡自旋积累（由电流驱动）。本文回顾了我们最近对具有Rashba/Dresselhaus自旋轨道相互作用的弹道二维半导体异质结构中自旋积累的研究结果，并将以前发展的方法推广到预测三维拓扑绝缘体表面自旋-霍尔效应的存在.新的自旋-霍尔效应的主要区别在于它的大小，预计比半导体异质结构中的强得多。这是因为在半导体中，由于小的自旋-轨道相互作用而出现自旋累积，而自旋-轨道构成拓扑绝缘体的哈密顿量中的主导项。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall
Fractional chiral second-order topological insulator from a three-dimensional array of coupled wires
University of Basel（巴塞尔大学）；University of Maryland（马里兰大学）
本文通过弱耦合纳米线阵列构建三维手性二级拓扑绝缘体模型，揭示旋转磁场与空间调制的耦合可打开能隙，同时保留手性边缘态，通过调节参数实现整数和分数手性SOTI。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall
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。
2017-07-28 cond-mat.mes-hall
Topological insulator constrictions -- Dirac particles in a magneto-chiral box
本文研究了收缩形拓扑绝缘体纳米线在同轴磁场下的磁输运特性，发现中心狭窄区域存在受 Landau 能级影响的盒中 Dirac 粒子态，并指出该结构在超出线性响应时表现出强磁手性非互易输运。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall
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
Chiral edge state coupling theory of transport in quantum anomalous Hall insulators
针对量子反常霍尔实验中霍尔电阻量子化但霍尔电导非量子化、纵向电阻随磁场指数衰减的矛盾，本文提出手性边缘态耦合理论，并解释磁性拓扑绝缘体与莫尔超晶格体系的实验结果。
2023-07-17 cond-mat.mes-hall
Chiral charge pumping in graphene deposited on a magnetic insulator
我们证明了在室温下石墨烯/钇铁石榴石（YIG）双层系统中可以实现相当大的手性电荷泵。这种效应不能归因于普通的自旋泵浦，而是在石墨烯中产生直流电场/电压，作为对相邻的面外磁化YIG膜中的动态磁激发（自旋波）的响应。我们发现，当静态磁化方向被反转时，感应电压改变其符号，清楚地表明在所研究的系统中的空间反转对称性被打破。的效果的强度表现出非单调的依赖于自旋波的频率，与所提出的理论模型。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall
Interplay of chiral and helical states in a Quantum Spin Hall Insulator lateral junction
我们研究了在有和没有外加磁场的情况下，碲化汞量子阱（一种规范的二维拓扑绝缘体）中的静电门控横向结的电子输运。我们独立地控制结区域内部和外部的载流子密度，从而调整在这些区域中的每个区域中传播的1D边缘模式的数量和性质。在二维带隙外，磁场驱动系统进入量子霍尔区，手征态在边缘传播。在这个制度中，我们观察到分数高原，反映了1D手性模式之间的平衡跨越交界处。随着载流子密度在中心区域和中等场接近于零，我们观察到电阻的振荡，我们归因于法布里-珀罗干涉的螺旋状态，使时间反演对称性破缺。在更高的领域，这些振荡消失，与预期的螺旋状态时，带反转解除协议。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Multiple chiral Majorana states in proximitized magnetic topological insulator heterostructures
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心（IFIMAC））；Instituto de Estructura de la Materia IEM-CSIC（CSIC物质结构研究所）；Instituto Nicolás Cabrera, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学尼古拉斯·卡布雷拉研究所）
该研究在三维扩展Bernevig-Hughes-Zhang框架下，证实磁性掺杂拓扑异质结构可产生多重手性马约拉纳模式，推导了相关解析判据，为拓扑量子计算提供了有前景的平台。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall
Chern insulator in a hyperbolic lattice
基于电路量子电动力学中双曲晶格的最新实验实现和对拓扑现象的非欧推广的研究兴趣，我们研究了双曲$\{8,3\}$晶格中的Chern绝缘体相.双曲晶格由正八边形（$8$ -n）构成，每个晶格位置的配位数为$3$ .基于双曲格到欧几里得平面的共形投影，即，Poincaré盘模型，通过计算Bott指数（$B$）和两端电导，揭示了双曲$\{8,3\}$晶格中存在两个伴随量子化电导平台的Chern绝缘体相（分别为$B=1$和$B=-1$）.非平衡局域电流分布的数值计算结果进一步证实了量子化电导平台起源于手征边缘态，两个Chern绝缘体相表现出相反的手征性.此外，我们还研究了无序对双曲晶格拓扑相位的影响。证明了双曲晶格中Chern绝缘体的手征边缘态对弱无序具有鲁棒性。更吸引人的是发现了无序诱导的拓扑非平凡相，在双曲晶格中表现出手征边缘态，实现了拓扑Anderson绝缘体的非欧模拟。我们的工作为探索双曲几何系统的拓扑非平凡态提供了一条途径。
2022-06-04 cond-mat.mes-hall
Demonstration of Dissipative Quasihelical Edge Transport in Quantum Anomalous Hall Insulators
在拓扑绝缘体（TI）薄膜中掺杂过渡金属离子，可以打破TI薄膜的时间反转对称性，实现量子反常霍尔（QAH）效应。先前的研究表明，当霍尔电阻表现出良好的量化时，QAH样品的纵向电阻通常不会消失。这已被解释为磁TI样品中可能存在耗散传导通道的结果。通过研究温度和磁场对磁性TI三明治异质结构器件磁阻的影响，我们证明了厚QAH绝缘体中的主要耗散机制可以在不同磁场区域内在非手征边缘态和剩余体态之间切换.研究了体态、手征边缘态和非手征边缘态之间的相互作用。我们的研究提供了一种方法来区分所产生的残留体状态和非手性边缘状态，这是实现真正的无耗散QAH绝缘体的运输和提供更深入的了解QAH相关的现象是至关重要的耗散。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall
Chirality-induced Phonon-Spin Conversion at an Interface
本研究探讨手性绝缘体中非平衡手性声子向相邻金属的自旋注入机制，推导界面自旋注入速率的微观公式，揭示手性声子产生自旋电流的微观起源，为无重元素自旋电子器件的研发提供新方向。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall
Correlated Charge Density Wave Insulators in Chirally Twisted Triple Bilayer Graphene
本研究在手性扭转三层石墨烯中发现半整数和四分之一整数莫尔填充下的关联电荷密度波绝缘体，揭示长程相互作用与对称性破缺机制，为莫尔电子学提供新途径。
2024-05-22 cond-mat.mes-hall
Realization of a Z classified chiral-symmetric higher-order topological insulator in a coupling-inversion acoustic crystal
本研究在耦合反转声学晶体中实验实现了具有多极手性数4的高阶拓扑相，该相由长程耦合主导，保护每个角上的4个拓扑角模，为量子启发传感与计算设备提供新可能。
2023-10-12 cond-mat.mes-hall
Flat bands and chiral optical response of moiré insulators
我们提出了一个低能模型，描述了具有破缺亚晶格对称性的蜂窝状晶体扭曲双层中电子光谱的重建。由此产生的莫尔图案被分为两个家庭具有不同的对称性。在这两种情况下，平带出现在相对大的角度，没有任何魔角条件。它们之间的过渡在远低于单层间隙的频率处的光学吸收光谱中引起尖锐的共振。由于它们的手征对称性，扭曲双层显示圆二色性，即，左和右圆偏振光的不同吸收。这种旋光性是由堆积决定的非局部性质。在六方氮化硼中，对堆叠的敏感性导致两种莫尔条纹中明显不同的圆二色性。我们的计算揭示了编码在层间电流相关性中的电子波函数的微妙性质如何控制莫尔材料的物理观测值。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall
Topological chiral interface states beyond insulators
我们展示了如何在一个无隙系统中设计一个界面态的手征谱流。虽然散装带接触-从而使拓扑指数的频带不明确-这种频谱流有一个拓扑的起源，使它强大的，即使它与散装带共存。这种现象说明了一个调制的光子量子行走。
2020-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Non-reciprocal charge transport in an intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4
对称性、量子几何和电子关联是凝聚态物质最重要的组成部分，并导致实验中的非平凡现象，例如非互易电荷输运。本文报道了内禀磁性拓扑绝缘体MnBi_2Te_4中的非互易电荷输运。在手性边缘观察到电流方向相关电阻，其是磁性可切换的，边缘位置敏感的和七层层数可控的。施加栅极电压可以有效地调节非互易电阻。非互易电荷输运的观测和操纵表明了手性在MnBi2Te4的电荷输运中的基础作用，为利用手性工程开发范德华自旋电子器件奠定了基础。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall
Dipolar-drift and collective instabilities of skyrmions in crossed nonuniform electric and magnetic fields in a chiral magnetic insulator
在点粒子Skyrmions近似下研究了多铁性绝缘体中的Skyrmions动力学，其中螺旋磁结构伴随有限电偶极矩。研究了在垂直磁场和电场梯度中Skyrmion的运动。具有固定梯度大小的非均匀磁场导致螺旋运动，其中Skyrmion在垂直于磁场方向的平面内循环。循环的频率由外部磁场的导数和偶极矩的大小固定。外加垂直于磁场、但梯度方向相同的电场，使skyrmions发生漂移运动，产生磁偶极霍尔效应。交叉非均匀电场和磁场中相互作用Skyrmions气体的流体动力学研究表明，漂移运动引起了一种新的流体动力学不稳定性。三个制度的不稳定性进行了说明。
2019-11-10 cond-mat.mes-hall
