Dirac Point Degenerate with Massive Bands at a Topological Quantum Critical Point
研究了拓扑平凡方钴矿绝缘体CoSb $_3$中Sb子晶格在绝热、守恒位移作用下的准线性能带.在这个立方、时间反演和反演对称系统中，通过一个临界点发生了从平凡绝缘体到拓扑点费米面系统的跃迁，在该临界点处，无质量（Dirac）带与有质量带发生{ \it简并}.自旋-轨道耦合不改变跃迁的性质。方钴矿（CoSb $_3$）在其天然状态下非常接近临界点。
2010-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological phase transition and phonon-space Dirac topology surfaces in ZrTe$_5$
我们使用第一性原理方法揭示了在ZrTe $_5$中，一种类似石墨的层状范德华材料，原子位移对应于六个区心A $_g$中的五个（保序）声子模式可以驱动从强到弱的拓扑绝缘体的拓扑相变，其中狄拉克半金属态出现在转变处，在由A $_g$声子模式形成的多维空间中产生狄拉克拓扑表面。这意味着在ZrTe $_5$中的拓扑相变可以用许多不同的外部刺激设置来实现，这些外部刺激能够穿透声子空间狄拉克表面而不破坏晶体学对称性。此外，我们预测，域的有效质量相反的符号可以通过激光泵浦创建，并将主机外尔模式相反的手征沿域边界传播。研究声子空间拓扑表面为理解和利用ZrTe $_5$及相关量子材料的奇异物理性质提供了一条新的途径。
2020-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat bands, non-trivial band topology and electronic nematicity in layered kagome-lattice RbTi$_3$Bi$_5$
含3个$d$过渡金属的层状Kagome晶格材料为研究几何挫折、能带拓扑和其他新的有序态提供了一个肥沃的操场。具有代表性的一类材料AV $_3$ Sb $_5$（A=K，Rb，Cs）已被证明具有各种非常规相，如超导性、非平凡的$\mathbb{Z}_2$能带拓扑和电子向列性，它们与多个交错的电荷密度波（CDW）交织在一起。然而，这些新状态之间的相互作用及其机制仍然是难以捉摸的。近年来，等结构的钛基单晶ATi $_3$ Bi $_5$（A=K，Rb，Cs）的发现，为解开kagome晶格中这些复杂的新态提供了一个理想的机会。本文采用高分辨角分辨光电子能谱和第一性原理计算相结合的方法，系统地研究了RbTi $_3$ Bi $_5$的低激发态电子结构.我们首次在实验上证明了平坦带和多个非平凡拓扑态的共存，包括其中的第二类Dirac节线和非平凡$\mathbb{Z}_2$拓扑表面态.此外，我们的研究结果以及提供的提示，旋转对称性破缺的RbTi $_3$ Bi $_5$，表明电子结构的方向性和可能出现的纯电子向列性在这个新的家庭的可果美化合物，这可能提供重要的见解相关的可果美金属的电子向列相。
2022-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Studies of non-trivial band topology and electron-hole compensation in YSb
本文利用第一性原理计算研究了静水压下超大磁电阻材料YSb中的非平凡拓扑相位和电子空穴补偿。YSb在常压下是拓扑平凡的，但在静水压力下经历重入拓扑相变。研究了拓扑量子相的重入行为与压力下电荷密度比的关系。通过对费米面的详细研究，发现电子空穴密度比随压强的增加而增加，但在没有理想的电子空穴补偿的情况下，会出现非平凡的拓扑相.结果表明，非平凡拓扑相位对磁电阻效应的影响可能不是最大的，拓扑相位与XMR效应之间的关系还需要进一步的实验研究.
2020-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Band Topology by Competing Band Overlap and Spin-Orbit Coupling: Twin Dirac Cones in Ba$_3$SnO as a Prototype
以反钙钛矿Ba $_3$ SnO为原型材料，从理论上论证了能带反转和自旋轨道耦合（SOC）之间的竞争如何导致能带拓扑的非平凡演化.一个关键的观察是，当带反转占主导地位的SOC，出现“双”狄拉克锥的能带结构。由于双狄拉克锥，该带显示出非常特殊的结构，其中一个双晶的上锥不断地转变为另一个双晶的下锥。有趣的是，带反转和SOC的相对尺寸在这一系列的反钙钛矿A $_3$ EO中通过A（Ca，Sr，Ba）和/或E（Sn，Pb）原子的取代来控制。对一个有效模型的分析表明，双狄拉克锥的出现是普遍的，这使得我们的论证成为寻找由竞争带反转和SOC引起的奇异能带结构的一个有希望的出发点.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous quantum oscillations and evidence for a non-trivial Berry phase in SmSb
拓扑非平凡的电子结构可以引起一系列不寻常的物理现象，带拓扑与其他效应（如电子相关性和磁性）的相互作用需要进一步探索。稀土铌酸盐$X$（Sb，Bi）（$X$ =镧系元素）是半金属的大家族，其中这些不同的效应可以通过稀土元素的取代来调节。在这里，我们观察到异常行为的量子振荡的一个成员，这个家庭，反铁磁SmSb。Shubnikov-de Haas（SdH）振荡的分析提供了非零Berry相位的证据，表明$α$带的非平凡拓扑。此外，显着的差异被发现之间的温度依赖性的de Haas-van Alphen效应振荡，这是很好地拟合的Lifshitz-Kosevich（LK）公式在整个测量的温度范围内，和那些从SdH测量显示出显着的分歧LK行为在低温下。我们的发现不寻常的量子振荡的反铁磁，混合价半金属与可能的非平凡的能带拓扑结构可以提供一个机会，研究拓扑结构，电子相关性和磁性之间的相互作用。
2019-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Light-Driven Raman Coherence as a Non-Thermal Route to Ultrafast Topology Switching
拓扑使能量子逻辑和信息科学领域面临着一个巨大的挑战：如何建立由量子相干性驱动的拓扑控制原理，并理解这种周期性驱动的时间依赖性？在这里，我们证明了太赫兹脉冲诱导的相变在狄拉克材料的振动相干性，由于激发的最低拉曼活性模式周期性驱动。在临界场阈值以上，出现了一个长寿命的亚稳相，具有独特的拉曼相干声子辅助开关动力学，不存在光泵浦。开关还表现在非热光谱形状，在临界狄拉克点（DP）发生的Lifshitz转变附近的弛豫减慢，以及在相同温度下Berry曲率诱导的异常霍尔效应清漆的信号减弱。这些结果，连同第一原理建模，确定模式选择性拉曼耦合，驱动系统从强到弱的拓扑绝缘体，STI WTI，与狄拉克半金属相建立在一个临界原子位移控制的声子泵浦。振动相干性的利用可以扩展到操纵破坏振动的跃迁，即，狄拉克到外尔的，与太赫兹拓扑量子门和纠错应用的影响。
2019-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Trivial to nontrivial topology transition in rare-earth pnictides with epitaxial strain
稀土单磷属半金属由于其磁输运性质和拓扑性质的结合，引起了人们的极大关注。对于其中的一些，如LaSb，目前还不清楚它们是否显示出非平凡的拓扑结构或不基于密度泛函理论计算和角分辨光电子能谱测量。在这里，我们使用混合密度泛函理论证明，锑化镧实际上是一个平凡的拓扑半金属，在协议的实验，但在过渡到拓扑阶段的边缘。我们发现，在压缩外延应变下，La $d$带交叉的Sb $p$带附近的X $_3$点的布里渊区，稳定的拓扑非平凡相，打开独特的机会，通过检查外延应变和未应变的薄膜相同的材料，探测磁输运性质和带拓扑结构的影响之间的相互关系。
2020-08-28 cond-mat.mtrl-sci
GW effects on the topology of type-II Dirac cones in NiTe$_2$, PtSe$_2$ and PtTe$_2$
本研究探究 GW 多体关联效应对 NiTe₂、PtSe₂ 和 PtTe₂ 中 II 型狄拉克锥拓扑的影响，发现其可大幅修正载流子速度并改变拓扑结构，为凝聚态系统相关研究提供重要见解。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of non-trivial band topology in LaAs/LaBi heterostructure
本文利用密度泛函理论研究了极磁电阻材料LaAs和LaBi异质结的非平凡拓扑结构。所提出的异质结构被发现是动态稳定的，并显示出非平凡的Z_{2}拓扑不变量和狄拉克锥在表面的体带反转。此外，还计算了其电子和空穴载流子密度比，探讨了其具有XMR效应的可能性。发现异质结构中的电子和空穴几乎得到补偿，从而使其成为XMR研究的合适候选者。
2020-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Bulk superconductivity and non-trivial band topology analysis of Pb2Pd
一个完美的拓扑超导体可以通过同时存在体超导性和拓扑非平凡的表面态来实现。本文报道了超导二元化合物Pb_2Pd的单晶生长。通过X射线衍射（XRD）、选区电子衍射（SAED）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线光电子能谱学（XPS）对晶体进行了表征。通过交流磁化率和磁热容量测量确定所研究晶体的体超导性质。超导转变时的比热跃变表明Pb_2Pd是一种中等耦合的s波超导体。通过在密度泛函理论（DFT）下计算的体电子能带结构和Z2不变量证明了Pb2Pd的拓扑非平凡特征。这是首次报道Pb_2Pd的拓扑不变量，表明Pb_2Pd具有非平凡的拓扑能带结构
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topology of three-dimensional Dirac semimetals and generalized quantum spin Hall systems without gapless edge modes
通常，量子自旋霍尔态被期望具有无带隙的螺旋边缘模式。有没有干净的，非相互作用的，量子自旋霍尔态没有带隙，边缘模式？我们显示了通用的，$n$折叠对称，动量平面的三维，稳定的狄拉克半金属，这是正交的方向的节点分离是这样的广义量子自旋霍尔系统的例子。我们证明了两个狄拉克点之间的平面和著名的Bernevig-Zhang-Hughes模型支持相同的量子化的，非阿贝尔的Berry通量的大小$2 π$。因此，这两个系统都表现出响应电磁，$π$磁通涡旋的自旋-电荷分离。狄拉克点被确定为单位强度，单极$SO(5)$ Berry连接，描述拓扑量子相变之间的广义，量子自旋霍尔和平凡绝缘体。我们的工作确定了Dirac半金属的精确体不变量和量子化响应，并表明许多二维高阶拓扑绝缘体可以被理解为广义量子自旋Hall系统，具有带隙边缘态。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bicircular light tuning of magnetic symmetry and topology in Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$
我们表明，Floquet工程使用双环光（BCL）是一种通用的方式来控制磁对称性和材料的拓扑结构。BCL的电场是两个频率为彼此整数倍的圆偏振光波的叠加，在偏振平面上描绘出玫瑰图案，可以选择该图案来打破选择性对称性，包括空间反转。使用一个现实的低能量模型，我们从理论上证明，三维狄拉克半金属镉$_3$作为$_2$是一个有前途的平台BCL Floquet工程。在没有应变的情况下，BCL辐照诱导过渡到非中心对称的磁性外尔半金属相，外尔节点之间具有可调的能量分离。在应变的存在下，我们预测出现的磁性拓扑晶体绝缘体与异国情调的非钉扎表面狄拉克状态的双重旋转和时间反转$(2')$的组合保护，可以控制的光。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
At the verge of topology: vacancy-driven quantum spin Hall in trivial insulators
材料结构中的空位--降低其原子密度--使系统更接近原子极限，所有系统在拓扑学上都是平凡的。在这里，我们展示了介导的空缺之间的相互作用诱导拓扑非平凡相的机制。在{\it ab initio}方法中，我们探索了过渡金属二硫属化物中空位密度与拓扑跃迁的关系。作为一个案例的研究，我们专注于PtSe $_2$，原始形式是一个平凡的半导体与$1.2$\，eV的能隙。空位态导致原始系统能隙内的$180$\，meV的大拓扑能隙。我们推导出一个有效的模型描述这种拓扑相在其他过渡金属dichalcogenide系统。驱动拓扑相的机制允许在半导体宿主中嵌入后向散射保护的金属通道的构建。
2021-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Curvature-Flux Representation of Local Dirac-Node Topology from Non-Hermitian Zeeman Quantum Geometry
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）；Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Department of Physics, The University of Hong Kong（香港大学物理系）
本文研究了非厄米特性Zeeman量子几何张量，揭示了其分解为正常与异常度曲率部分，并探讨了局部狄拉克节点拓扑与可测量输运特征的联系。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Topological obstructed atomic limit by annihilating Dirac fermions
我们发现，湮灭一对狄拉克费米子意味着从临界半金属相的拓扑过渡到阻碍原子极限（OAL）绝缘体相，而不是平凡的绝缘体。这是因为发生分支切割的相位的波函数，导致非平凡的Zak相位沿某些方向。为此，我们研究了它们的Z $_2$不变量，并利用纠缠熵研究了相变。我们用低能哈密顿量和模型系统的数值结果来说明这种效应。在包括应变石墨烯和弯曲的蜂窝V族（Sb/As）的现实材料中观察到这些转变。
2020-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
SnAs: a 4K weak type-II superconductor with non-trivial band topology
具有非平凡能带拓扑的超导体是研究量子反常和实验实现马约拉纳费米子的最佳途径之一。本文报道了超导SnAs晶体的成功生长，它可以有拓扑非平凡的状态，证明在DFT（密度泛函理论）计算，Z2不变量，和拓扑表面状态。在这里，我们遵循两步法生长SnAs晶体。合成晶体的粉末XRD（X射线衍射）图确保晶体以具有NaCl型立方结构的单相生长，并且EDAX（能量色散X射线分析）支持生长样品的化学计量。进行的DFT计算和不包括自旋轨道耦合（SOC）显示在费米能级附近的各种K对称点的带反转。记录的拉曼光谱显示出两种不同的模式，它们被指定为A1和ETO振动。对SnAs超导体进行了ZFC（零场冷却）和FC（场冷却）以及等温M-H（磁化强度与场的关系）测量，最终证实了SnAs超导体在4K下具有弱的II型超导性。各种其他超导参数，即卡帕参数，相干长度，和穿透深度也计算探测生长样品的特性。
2021-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-trivial spin-texture of the coaxial Dirac cones on the surface of topological crystalline insulator SnTe
本文采用第一性原理计算研究了拓扑晶体绝缘体SnTe的非平凡表面态及其自旋织构。[001]表面上的表面态色散呈现出四个Dirac-cone，中心位于镜面和表平面的相交处。我们提出了一个简单的模型，两个相互作用的同轴狄拉克锥来描述的表面态色散和相关的自旋纹理。虽然由于晶体和时间反转对称性，面外自旋极化为零，但由于两个同轴狄拉克锥的相互作用，面内自旋织构显示出螺旋性和一些扭曲，表明非平凡的镜像陈氏数为-2，不同于$Z_{2}$拓扑绝缘体（如Bi/Sb合金或Bi $_2$ Se $_3$）中的值-1。表面态色散和它的自旋织构将提供一种实验上可获得的方法来确定非平凡的镜像陈氏数。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic optical conductivity of modified-Dirac fermion systems
我们分析计算了电子系统的本征纵向和横向光学电导率，该系统由改进的狄拉克费米子模型哈密顿量控制，适用于石墨烯以外的材料，如单层MoS $_2$和拓扑绝缘体的石墨烯膜。我们分析了哈密顿量中的拓扑项对光学电导率和透射率的影响。我们发现，光学响应增强的非平凡阶段的拓扑绝缘体的薄膜的霍尔电导率变化的符号在过渡从平凡到非平凡的阶段，这对系统的圆偏振和光吸收有显着的后果。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-trivial topology in a layered Dirac nodal-line semimetal candidate SrZnSb$_2$ with distorted Sb square nets
层状反铁磁AMnX $_2$（A = Ca/Sr/Ba/Eu/Yb，X=Sb/Bi）材料族中存在Sb/Bi方网为主体的狄拉克态，空间群为P4/nmm或I4/mmm。在本文中，我们提出了一个全面的研究的量子输运行为，角分辨光电子能谱（ARPES）和第一性原理计算的SrZnSb 2，AMnX 2，它的结晶在pnma空间群与扭曲的正方形网络的一个类似物。从35 T的量子振荡测量中，确定了三个主要频率：$_1$ = 103 T，$_2$ = 127 T和$_3$ = 160 T.提取与这些频率相关的准粒子的有效质量，即m* $_1$ = 0.1 m $_e$，m* $_2$ = 0.1 m $_e$和m* $_3$ = 0.09 m $_e$，其中m $_e$是自由电子质量。由三带Lifshitz-Kosevich拟合，F-$_1$、F-$_2$和F-$_3$沿准粒子回旋轨道累积的Berry相位分别为0.06 $π$、1.2 $π$和0.74 $π$.结合ARPES数据和第一性原理计算，我们发现F2和F3与布里渊区边缘的两个非平凡费米口袋有关，而F1与布里渊区中心的平凡费米口袋有关.此外，第一性原理计算进一步证实了SrZnSb $_2$能带结构中Dirac节线的存在.
2019-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$Z_2$ topology of bismuth
虽然第一性原理计算与不同层次的复杂性预测一个拓扑平凡的$Z_2$状态散装铋，一些光电发射实验表明表面状态的解释是在一个拓扑非平凡的$Z_2$状态的铋一致。我们解决了理论和实验之间的矛盾，基于准粒子自洽$GW$计算，解释为支持一个非平凡的阶段的实验表面状态实际上是一致的平凡的$Z_2$不变。我们确定这种矛盾的结果所产生的串扰效应的极端渗透深度的表面状态到大部分的Bi。Bi的膜仅对于约1000双层（$\approx$ 400 nm）和更大的厚度可以被认为是块状的。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Normal Dirac Semimetal Phase and Zeeman-Induced Topological Fermi Arc in PtSr5
Sungkyunkwan University（成均馆大学）
本研究通过第一性原理计算发现PtSr5为正常狄拉克半金属，施加z轴塞曼磁场可将其驱动至外尔半金属相，展示了拓扑相的可调性及AI材料探索的有效性。
2025-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance, Fermi surface topology, Shoenberg effect and vanishing quantum oscillations in type-II Dirac semimetal candidates MoSi$_2$ and WSi$_2$
我们对两种新型量子材料MoSi $_2$和WSi $_2$的电子结构和费米面拓扑结构进行了全面的理论和实验研究。费米能级附近的电子结构的理论预测进行了实验验证所观察到的量子振荡的电阻率和磁致伸缩的彻底分析。我们确定了MoSi $_2$和WSi $_2$中的费米面片由3D哑铃形的类空穴口袋和玫瑰花形的类电子口袋组成，它们的体积几乎相等。基于这一发现，这两种材料的特点是几乎完全补偿半金属。结合，磁阻达到巨大的值$10^4$和$10^5\,\%$分别为WSi $_2$和MoSi $_2$。进而，对于WSi $_2$和MoSi $_2$，各向异性磁阻分别在$T=2\,$ K和$B=14\,$ T下实现$-95$和$-98\,\%$。此外，对于这两种化合物，我们观察到Shubnikov-de Haas振荡中的Shoenberg效应，该振荡在与MoSi $_2$中的$T=25\,$ K和WSi $_2$中的$T=12\,$ K一样高的温度下持续存在。此外，我们发现MoSi $_2$的一个很少观察到的自旋零现象。值得注意的是，电子结构计算显示II型狄拉克锥位于附近的480 meV和710 meV以上的费米能级在MoSi $_2$和WSi $_2$，分别。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Intertwined non-trivial band topology and giant Rashba spin splitting
复合量子化合物（CQC）已成为研究物理学中两种不同现象之间相互关联的重要途径。拓扑超导体、轴子绝缘体等是近年来引起人们极大关注的一类CQC。拓扑非平凡性和Rashba自旋物理是两种不同的量子现象，但可以在CQC平台内交织在一起。在这封信中，我们提出了一个一般的对称性为基础的机制，支持\textit{ab-initio}计算，以实现纠缠的巨大的Rashba分裂和拓扑非平凡的国家同时在一个单晶系统。这种共存的性质可以进一步调整以实现其他丰富的现象。在KSnSb $_{0.625}$ Bi $_{0.375}$中加入Weyl半金属相，我们获得了高达161 meV和4.87 eV的$Å$的Rashba分裂能（$ΔE$）和Rashba系数（$α$）。有趣的是，这些值甚至比广泛研究的拓扑平凡的Rashba半导体BiTeI报告的值更大。我们目前的分析的优点是，可以实现各种拓扑阶段，而不损害Rashba参数，在这个CQC平台。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface topology and signature of surface Dirac nodes in LaBi
新的拓扑态物质是近年来凝聚态物理研究中迅速发展的领域之一。虽然这些材料从相对论粒子的基本物理方面来看是迷人的，但由于潜在的技术应用，它们的奇异输运性质同样引人注目。极强的磁电阻和载流子迁移率是拓扑材料的两个主要标志，通常用作鉴定属于这类新化合物的主要标准。最近，LaBi作为一种新的体系出现，它表现出上述性质。然而，其能带结构的拓扑性质仍然没有得到解决。在这里，使用的磁输运和磁化测量，我们已经探讨了体和表面状态的LaBi。与先前的报道类似，已经观察到具有补偿电子和空穴密度的极大的磁阻和高载流子迁移率。费米面性质已从Shubnikov-de Haas和de Haas-van Alphen振荡技术进行了分析。在磁化强度测量中，观察到一个显著的顺磁奇异性，这表明LaBi表面态的非平凡性质。我们的研究明确地证实了LaBi是一种三维拓扑绝缘体，在带隙体能带结构中可能具有线性色散。
2017-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Design and realization of topological Dirac fermions on a triangular lattice
基于狄拉克费米子的大禁带量子自旋霍尔绝缘体是一种很有前途的室温应用材料。设计拓扑非平凡能带有序和相当大的带隙的关键是强的自旋轨道相互作用。根据Kane和Mele最初的建议，一种方法是在具有六边形对称性的模板上合成具有蜂窝状配位的重原子单层。然而，在大多数情况下，这种方法会导致三角形晶格，通常包含金属或普通绝缘体。在这里，我们设想和实现“indenene”，一个三角形单层的铟在SiC上表现出非平凡的谷物理驱动的本地自旋轨道耦合，这战胜了反转对称性破缺条款。通过隧道显微镜的2D散装，我们确定了量子自旋霍尔相位的三角晶格，并揭示了如何隐藏的蜂窝状连接出现从干涉图样布洛赫$p_x \pm ip_y$派生波函数。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust Signatures of Fragile Topology in Nonmagnetic Materials
Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden（德累斯顿弗劳恩霍夫研究所固态物理理论研究所）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群量子物质材料）；Institute for Theoretical Physics Amsterdam, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学阿姆斯特丹理论物理研究所）；Kyiv Academic University（基辅学术大学）；Institute for Theoretical Physics, TU Dresden（德累斯顿工业大学理论物理研究所）
本文证明脆弱拓扑在二维材料中产生体狄拉克锥，并通过第一性原理计算在五种材料中验证，提供了可直接实验观测的稳健光谱特征。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generalization of the Nested Wilson Loop Formalism in Topological Dirac Semimetals with Higher-order Fermi Arcs
本研究将嵌套威尔逊环形式体系推广到含高阶拓扑的非对称材料，发现广义嵌套贝里相位是三维狄拉克半金属高阶费米弧存在的体拓扑指标，通过第一性原理计算验证了体-棱对应关系，为非对称体系高阶拓扑研究提供通用方法。
2023-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple magnetism controlled topological states in EuAgAs
磁性与能带拓扑的相互作用是当前磁性拓扑系统研究的一个热点。基于第一性原理计算和对称性分析，我们揭示了多种有趣的拓扑状态可以实现在一个单一的系统EuAgAs，控制的磁有序。该材料是顺磁状态下的狄拉克半金属，具有一对偶然的狄拉克点。在不同的磁位形下，Dirac点可以演化为磁三重简并点、磁线性点和磁双Weyl点，也可以被开缺而成为以镜像Chern数为特征的拓扑镜像半金属.体拓扑的变化也表现在表面态，包括表面费米弧和表面狄拉克锥。此外，反铁磁态还具有非平凡的Z4指数，这意味着更高阶的拓扑结构。这些结果加深了我们对磁拓扑态的理解，并为自旋电子学的应用提供了新的视角。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of Lieb Lattice in Covalent-organic Frameworks with Tunable Topology and Magnetism
Lieb晶格是一种二维边耗尽的正方形晶格，由于其独特的能带结构，狄拉克锥被一个平坦带所包围（狄拉克平坦带）。到目前为止，虽然已经在实验中发现了一些人工Lieb晶格，但在真实材料中实现Lieb晶格仍然是不可实现的。本文基于紧束缚模型和第一性原理计算，预测了两种共价有机骨架（COFs），即，在最近的实验中合成的sp 2C-COF和sp 2N-COF实际上是基于有机配体的Lieb晶格的前两种材料实现。研究发现，晶格畸变可以控制狄拉克平坦带的带宽，并反过来决定其电子不稳定性对自发自旋极化载流子掺杂过程中。自旋-轨道耦合效应可以驱动扭曲Lieb晶格中的Dirac平坦带，这些带呈现出依赖于费米能级位置的非平凡拓扑性质。有趣的是，随着空穴掺杂浓度的增加，sp2 C-COF可以经历从顺磁态到铁磁态再到Néel反铁磁态的相变.我们的研究结果不仅证实了Lieb晶格在COFs中的首次物质实现，而且为在d-（f-）轨道自由的有机晶格中实现可调拓扑结构和磁性提供了一种可能的途径。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating type-I and type-II Dirac polaritons in cavity-embedded honeycomb metasurfaces
伪相对论性狄拉克准粒子已经出现在大量的人造石墨烯系统中，这些系统模仿了石墨烯的蜂窝对称性。然而，众所周知，在不改变晶格结构的情况下很难操纵它们的性质。在这里，我们从理论上研究蜂窝超颖表面支持的极化激元，尽管谐振元件的平凡性质，我们揭示了丰富的狄拉克物理源于一个非平凡的绕组在光-物质相互作用。超颖表面同时表现出两种不同的无质量狄拉克极化激元，即I型和II型。通过封闭腔只修改光子环境，人们可以操纵II型狄拉克点的位置，导致性质不同的极化激元相位。这使得人们能够改变出射狄拉克极化激元的基本性质，同时保持晶格结构-这是一种独特的情况，在真实或人造石墨烯系统中没有类似物。因此，利用光子环境将在亚波长尺度上产生未探索的狄拉克物理。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Negative Refraction Induced by Möbius Topology
从理论上证明了莫比乌斯分子中存在负折射。负折射率由分子的非平凡拓扑结构引起。在莫比乌斯边界条件下，莫比乌斯环中的电子所感受到的有效电磁场在空间上是不均匀的。在这方面，$D_{N}$对称性在莫比乌斯分子中被破坏，因此通过有效磁场诱导磁响应。我们的研究结果开辟了一个新的负折射率材料的基础上的非平凡的莫比乌斯分子的拓扑结构。
2016-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Quantum geometric bounds in spinful systems with trivial band topology
本研究推导了自旋系统中由自旋能带拓扑（由自旋能隙保护）决定的量子几何界，扩展至平凡$\mathbb{Z}_2$指标系统，并通过铋的第一性原理计算验证，同时将界与光学响应及量子计量学中的Cramér-Rao界关联，提出拓扑自由费米子量子传感器应用。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
