Experimental investigation of the ratchet effect in a two-dimensional electron system with broken spatial inversion symmetry
我们报告的实验证据定向电子输运，诱导外部线性极化微波照射，在一个二维的空间周期性的非对称系统称为棘轮。在AlGaAs/GaAs异质结的高迁移率二维电子气中，通过人工半圆盘形反点阵列的图形化引入了空间对称性破缺。我们表明，运输的方向是有效地改变微波极化。研究了这种效应与磁场和温度的关系。这是朝着实现新的微波探测器和电流发生器迈出的重要一步。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Simulating non-Hermitian quasicrystals with single-photon quantum walks
非厄米性极大地丰富了拓扑模型的性质，导致了非厄米趋肤效应和非布洛赫体边界对应等在厄米设置中没有对应物的奇异特征。它的影响是特别说明在非厄米准晶体的非厄米性和准周期性之间的相互作用的结果在并发的离域-本地化过渡，宇称-时间（PT）对称性破缺，和发病的非厄米皮肤效应。在这里，我们实验模拟非厄米准晶体使用光子量子行走。使用动态观测量，我们证明了系统可以从一个离域，PT对称破缺相，具有非厄米特皮肤效应，本地化，PT对称未破缺相，没有非厄米特皮肤效应。通过光谱缠绕数测量的临界点与理论预测一致，证实了相变的拓扑起源。我们的工作为研究开放量子系统中非厄米性、准周期性和谱拓扑的相互作用开辟了途径。
2022-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Possible Broken Inversion and Time-Reversal Symmetry State of Electrons in Bilayer Graphene
利用双带连续介质模型，研究了双层石墨烯中具有有限程排斥作用的电子的破缺反转和时间反转对称态。利用平均场哈密顿量的解析解，我们得到了电子能谱。基态是带隙的。在磁场$B$的存在下，能隙随着$B$的增加而增加，与实验观察非常一致。这种能隙行为源于$n$ = 0和1态的朗道能级的消失。本结果明确地解决了$B$的间隙依赖性的难题。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bloch dynamics in inversion symmetry broken monolayer phosphorene
本研究探讨了反演对称性破缺的单层磷烯中布洛赫电子的振荡动力学，揭示了自旋轨道耦合及外场对运动轨迹和状态转变的关键影响。
2023-06-17 cond-mat.mes-hall
Promoted current-induced spin polarization in inversion symmetry broken topological insulator thin films
本研究通过久保 formalism 和顶点修正，理论揭示了反转对称破缺的拓扑绝缘体薄膜中，势差增强电流诱导自旋极化，为自旋电子器件提供调控框架。
2025-10-25 cond-mat.mes-hall
Topological currents in black phosphorus with broken inversion symmetry
我们研究黑磷的拓扑电流的性质时，它的反转对称性被故意打破。这里，导带和价带边缘位于矩形布里渊区的$Γ$点，并且它们沿其两个晶轴表现出强的各向异性。我们将在下面展示，这些显著的特征导致线性横向中性拓扑电流，同时伴随着费米表面的非线性横向电荷电流。当面内电场沿Z字形晶轴方向施加时，拓扑电流最大，沿扶手椅方向为零。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Broken Inversion Symmetry and Interface-induced Spin-polarization for metal-Weyl semimetal stacked interfaces
外尔半金属TaAs是无质量外尔费米子的适宜宿主，自发地缺乏时间反演和反转对称性，从而实现拓扑稳定的外尔节点，类似于动量空间中的磁单极子。以前的实验分析表明，体TaAs的近零自旋极化在非磁性金属的点接触存在下经历了提升，以及相关的尖端诱导超导现象，为研究TaAs与Au和Ag等贵金属的大面积堆叠界面提供了动力。对这些界面体系的第一性原理计算表明，界面诱导自旋极化和接触诱导输运自旋极化均增加。与单界面相反，对于堆叠系统，系统的破缺反转对称性引入z方向带色散，导致能量分离的Weyl锥系列。观察到TaAs/Ag和TaAs/Au堆叠界面的Weyl锥分别具有I型和II型性质。因此，目前的研究表明，两种不同类型的自旋极化外尔系统的非磁性金属和I型外尔组件的设计。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall
Photonic Berry curvature in double liquid crystal microcavities with broken inversion symmetry
我们研究了一种光子器件，该器件由两个耦合光学腔组成，具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合，TE-TM分裂和线性偏振分裂，在光子色散的恶魔点处打开可调能隙，从而产生可主动寻址的局部Berry曲率。所提出的架构源于液晶腔中人工光子规范场设计的最新进展[K. Rechcienska等人，Science 366，727（2019）]。我们的研究为拓扑光子学、室温自旋光电子学以及极端条件下光子带量子几何结构的研究开辟了新的视角。
2021-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Boundary-Driven Twist States in Systems with Broken Spatial Inversion Symmetry
磁性样品的完整描述包括边界条件（BC）的正确处理。这在薄膜系统中尤其重要，在该系统中，甚至体性质也可能被样品边界的性质改变。我们研究了空间反转对称性破缺的一般铁磁体，并导出了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的系统的一般微磁BCs。我们证明了BC需要完整的张量结构的第三秩张量，而不仅仅是反对称部分，这是通常考虑。具体来说，我们研究系统的$C_{\infty v}$对称性和探索的后果。有趣的是，我们发现，已经在最简单的情况下的铁磁薄膜导致一个纯粹的边界驱动的磁扭曲状态的边缘的样品的磁扭曲。扭曲态代表了一种新的类型的DMI诱导的自旋结构，这是完全独立于内部的自旋场。我们估计的纹理感生的磁阻效应的范围内的磁畴壁的大小。
2017-10-08 cond-mat.mes-hall
Manipulating Majorana Fermions in Quantum Nanowires with Broken Inversion Symmetry
我们研究了一个携带马约拉纳量子线，驱动到一个平凡的阶段，通过打破空间反演对称性与倾斜的外部磁场。有趣的是，我们预测，在最近的超导体中施加的超电流能够恢复拓扑相位，因此马约拉纳端态。使用阿贝尔玻色化，我们进一步证实了这一结果的存在下，电子-电子相互作用，并显示了深刻的连接，这种现象的物理一维掺杂莫特绝缘体。目前的结果具有重要的应用，例如，实现了超电流辅助的Majorana费米子编织，这在现实的Majorana网络拓扑量子计算中非常有用。
2012-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced and stable spin Hall conductivity in a disordered time-reversal and inversion symmetry broken topological insulator thin film
我们考虑一个无序的拓扑绝缘体薄膜放置在一个铁磁绝缘体的顶部与一个垂直的交换场$M$和受到一个垂直的电场。铁磁绝缘体的存在导致拓扑绝缘体薄膜的底表面态变为自旋极化的，并且电场在两个表面态之间提供电势差$V$，导致系统中的时间反转和反转对称性的破坏。利用Kubo形式，采用第一玻恩近似和自洽玻恩近似，我们计算了自旋霍尔电导率。我们发现，对于小的$V$值，可以通过远离电荷中性点的大的$M$值产生大的自旋电导率。但是对于大的$V$值，即使在电荷中性点附近具有小的$M$值，也可以促进自旋电导率。顶点校正的效果和稳定性的大自旋电导率对障碍也检查。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Imaginary part of Hall conductivity in tilted doped Weyl semimetal with both broken time reversal and inversion symmetry
我们考虑一个Weyl半金属（WSM）有限的掺杂和倾斜内的连续模型的时间反演和反演对称性都破缺的哈密顿量。我们计算的吸收部分的异常交流霍尔电导率作为光子能量（$Ω$）的函数的I型和II型外尔半金属。对于一个给定的外尔节点，改变其手征或倾斜的符号改变其对吸收霍尔电导率的贡献的符号，而幅度没有变化。对于一个非中心对称系统，我们发现，有范围的光子能量，只有积极的或只有消极的手征性节点有助于虚（吸收）霍尔电导率的一部分。还存在其他光子能量，其中两种手性都有贡献，并且可以存在其他$Ω$范围，其中在I型中没有与AC霍尔电导率相关联的吸收，并且在其他区域中，对于II型，它反而是恒定的。我们对圆偏振光吸收的影响进行了评论。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley currents and non-local resistances of graphene nanostructures with broken inversion symmetry from the perspective of scattering theory
在线性响应区域，理论上考虑了反转对称性破缺的石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻。通过求解Lippmann-Schwinger方程，计算了从理想引线组所代表的接触进入纳米结构的电子的散射态波函数，并将其投影到谷态子空间上，得到纳米结构中的谷速度场和总谷电流。在隧道制度时，费米能量是在狄拉克点能量周围的光谱间隙，反演对称性破缺被发现在强烈增强的非本地4终端Buttiker-Landauer电阻和谷电流几倍强于传统的电流。这些强谷电流是在隧道机制中电子从接触注入石墨烯的直接结果。它们是手性的，并且发生在电子从其注入纳米结构的接触附近，而不管净电流是否流过接触。它还指出，增强非局部电阻的线性响应制度是不是一个签名的谷电流所产生的电场和Berry曲率对电子速度的综合影响。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Creation of a squeezed photon distribution using artificial atoms with broken inversion symmetry
我们考虑一个两能级系统，它与谐振腔的电磁场既有横向耦合又有纵向耦合。使用极化子变换，该哈密顿量可以映射到Jaynes-Cummings哈密顿量，广义场算子作用于谐振器中的电磁场。与通常的阶梯算子$a$和$a^\dagger$相反，这些算子相对于谐振器中的光子数$n$表现出非单调的耦合强度。特别是在一定的光子数$n_0$下，量子比特与谐振腔之间的耦合存在根源。我们表明，这种效应可以利用产生光子数压缩光，其特征在于Fano因子$F \ll 1$，具有大量的光子（例如，$10^4$的顺序）。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanoscale control of perpendicular magnetic anisotropy, interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction and skyrmions in the inversion-symmetry-broken Ru/Co/W/Ru films
铁磁体（FM）和重金属（HM）之间的界面上产生的自旋-轨道效应的增强是可能的，通过在层状膜中的结构反转对称性的强破缺。在这里，我们表明，在Ru/Co/Ru膜中的Co和Ru之间的C3 N4 W中间层的引入能够保持垂直磁各向异性（PMA），同时诱导大的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（iiiT）。我们发现，Ru/Co/W/Ru薄膜的PMA高达0.35 nm的标称厚度的W（tW）。利用布里渊光散射（BLS）技术研究了Damon-Eshbach几何中自旋波的传播，发现随着tW的增加，自旋波的强度值急剧增加。当tW= 0.24nm时，最大吸收峰为-3.1erg/cm ~ 2，是准对称Ru/Co/Ru薄膜的10倍。在对称的HM/FM/HM三层体系中，通过界面工程化的纳米级反转不对称性同时控制PMA和iPhase强度的能力激发了对手性铁磁体的新的基本和实际兴趣，手性铁磁体是磁skyrmions的潜在宿主。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall
Lattice composite Fermi liquid with broken inversion symmetry
Harvard University（哈佛大学）；Stanford University（斯坦福大学）
研究具有破缺反演对称性的格点复合费米液体的输运，揭示其因对称性破缺产生的非解析输运特征，可在扭转MoTe₂等实验中检验。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A van der Waals material exhibiting room temperature broken inversion symmetry with ferroelectricity
本研究发现并命名了硒化铟的全新$β^\text{p}$相，通过STEM和SHG实验证实其具有层内偏移、反演对称性破缺及室温大面积铁电性，丰富了范德华铁电材料体系。
2025-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Impact of Broken Inversion Symmetry on Molecular States in multi-Weyl fermions
研究低能色散区域与拓扑多外尔系统耦合的杂质二聚体中反转对称性破缺的影响，揭示其诱导多外尔半金属向金属转变、改变分子子带能量移动及保持非简并的对称选择性机制。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion-generated spinmotive forces in inversion broken ferromagnets
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（RIKEN 新兴物质科学中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究机构先进科学研究中心）
该研究解析分析反演破缺铁磁体中磁性斯格明子平移运动产生的自旋电动势，推导两类自旋轨道耦合对应的自旋相关电场显式公式，明确其对斯格明子结构与自旋轨道耦合的依赖，为相关现象理解与实验电压估算提供支撑。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall
Visualizing superconductivity in an inversion-symmetry-broken doped Weyl semimetal
外尔半金属MoTe $_2$为研究外尔物理和超导性之间的相互作用提供了一个难得的机会。最近的研究发现，Se的掺杂可以提高超导体的超导电性，但抑制了Weyl态出现所必需的Td结构相。到目前为止，还没有建立一个微观的理解可能共存的增强超导性和Td相。本文利用扫描隧道显微镜（STM）研究了一种最佳掺杂的新型超导体MoTe $_{1.85}$ Se $_{0.15}$，其体相温度为1.5K。利用准粒子干涉成像技术，我们确定了超导体整体共存的反转对称性破缺的低温Td相的存在。一致地，我们发现从上临界场和涡旋附近态密度的衰减中提取的超导相干长度远大于现有的掺杂剂引起的化学无序的特征长度尺度。我们发现MoTe $_{1.85}$ Se $_{0.15}$中的Weyl半金属正常相具有强的超导电性，这使其成为实现拓扑超导电性的一个有希望的候选者。
2021-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lasing at arbitrary frequencies with atoms with broken inversion symmetry and an engineered electromagnetic environment
为了设计一种新的激光方案，我们考虑了一个与电磁场既有横向耦合又有纵向耦合的二能级系统。如果纵向耦合足够强，则多光子跃迁成为可能。我们进一步假设电磁环境具有一个单一的尖锐共振，作为一个激光腔的频谱。另外，电磁环境应该在不同于尖锐谐振的频率周围具有非常宽的谐振。我们利用极化子变换导出了描述该系统动力学的速率方程。我们发现，如果原子跃迁的能量差近似于谱函数中两个峰的频率之和，则在锐模频率处的激光是可能的。这允许在大的频率范围内产生激光，并且可以在室温下实现THz激光。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum anomaly and anomalous Josephson effect in inversion asymmetric Weyl semimetals
本文研究了在时间反演对称（TRS）或时间反演对称破缺倾斜下的反转非对称外尔半金属约瑟夫森结的外尔谱。我们发现，这两种类型的倾斜在Weyl节点导致约瑟夫森$0$ - $π$转变和零偏压谷/手征超电流。引人注目的是，TRS倾斜引起了一个纯谷约瑟夫森电流（VJC）和TRS打破倾斜诱导纯手征约瑟夫森电流（CJC）在这个系统中。VJC和CJC是谷对称破缺和$\mathbb{Z}_2$对称破缺的表现。我们得到的反转的纯VJC和纯CJC，即使在零偏置条件下，可控的结长。我们的谷和手性依赖的输运在一个反转不对称Weyl半金属结的可控性分析可以允许在谷电子学和手性电子学，分别应用。倾斜诱导约瑟夫森效应为超导$0$ - $π$跃迁提供了一条不同于传统铁磁性约瑟夫森结的途径，传统铁磁性的约瑟夫森结需要自旋极化.在长结和零温度极限，VJC和CJC与量子异常，这是通过在TRS和TRS打破倾斜的情况下，分别表现在电流的不连续跳跃。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric properties of inversion symmetry broken Weyl semimetal-Weyl superconductor hybrid junctions
本文理论研究了反演对称破缺外尔半金属与内禀外尔超导体混合结的热电性质，揭示了外尔点附近低温下 Wiedemann-Franz 定律的违反，并分析了界面势垒对热电响应的影响，为外尔半金属介观热电器件设计提供依据。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical breaking of inversion symmetry, strong second harmonic generation, and ferroelectricity with nonlinear phonons
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
通过光学声子的通用硬ening Kerr-like非线性性动态破缺晶格反演对称性，实现强二次和声生成和铁电性
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magneto-optical Kerr effect in Weyl semimetals with broken inversion and time-reversal symmetries
外尔半金属的能带结构的拓扑性质导致了许多独特的输运和光学性质。例如，描述电磁波在具有破缺的时间反演和反演对称性的外尔半金属中的传播，例如，需要通过轴子场$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$修改麦克斯韦方程组，其中$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$是两个手性相反的外尔节点之间的波矢量空间中的分离，而$2\hslash b_{0}$是它们的能量分离。本文从理论上研究了外尔半金属中轴子项$b_{0}$和$\bf{b}$如何改变克尔转动和椭圆角$θ_{K}\left( ω\right) $和$ψ_{K}\left( ω\right) $的频率行为。法拉第和Voigt配置被认为是因为它们提供不同的信息的电子跃迁和等离子体激元激发。我们推导出的克尔角首先没有外部磁场中的极化的旋转只是由于轴子项，其次在一个强磁场中，这些条款与磁场的回转效应竞争。在后一种情况下，我们集中在超量子极限的费米能级位于手征朗道水平和克尔和椭圆角有更复杂的频率和磁场行为。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetic proximity effect at Bi$_2$Se$_3$/EuS interface with broken inversion symmetry
利用密度泛函理论（DFT）和低能有效模型研究了Bi $_2$ Se $_3$ /EuS界面对拓扑绝缘体（TI）Dirac表面态的磁邻近效应.我们考虑一个薄的铁磁绝缘体EuS膜堆叠在Bi $_2$ Se $_3$（111）三层或五层五重层（QL）的板的顶部，EuS的磁化垂直于界面（$z$轴），这打破了时间反转和反转对称性。结果表明，电荷转移和表面弛豫使狄拉克锥电子掺杂。对于3和5个量子点，顶面狄拉克锥的能隙为9 meV，而底面狄拉克锥保持无隙。这是由于EuS薄膜的短程感生磁矩引起的。对于5个量子阱，在底表面狄拉克点的正下方形成了一个能隙为2 meV的额外狄拉克锥，而对于3个量子阱，没有额外的狄拉克锥。我们还研究了自旋轨道纹理的狄拉克表面态与破坏反转对称性，使用DFT和有效的模型。我们发现，$p_z$轨道耦合到自旋矩的$z$分量，其符号与$p_x$和$p_y$轨道相反。$p_z$和径向$p$轨道以与切向$p$轨道相反的旋向性耦合到面内自旋织构。从有效模型得到的结果与我们的DFT计算一致。计算的自旋轨道织构可以从自旋极化角分辨光电子能谱测试。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl semimetal with broken time reversal and inversion symmetries
外尔半金属是一种新的拓扑物质态，其特征是在其能带结构中存在动量空间分离的非简并带接触节点。在这里，我们讨论一个特殊的实现外尔半金属：超晶格异质结构，由交替层的拓扑绝缘体（TI）和正常绝缘体（NI）材料，介绍了我们之前。在这个系统中，Weyl节点分裂最容易通过破坏时间反演（TR）对称性来实现，例如通过磁性掺杂。然而，如果空间反演（I）对称性保持不变，外尔节点将出现在相同的能量，使得费米能量同时与两个节点对齐成为可能。这项工作的目标是探索在这个系统中打破I对称性的后果。我们证明，虽然这通常移动的Weyl节点到不同的能量，从而消除节点半金属和产生一个状态与电子和空穴费米表面，拓扑性质的Weyl半金属状态，即手性边缘状态和相应的霍尔电导率，生存为中度I对称性破缺。此外，我们证明了一个新的拓扑现象出现在这种情况下，如果外部磁场沿异质结构的生长方向施加。也就是说，这导致了一个平衡的无耗散电流，沿着磁场的方向流动，其大小与外尔节点之间的能量差和磁场成比例，具有由基本常数的组合给出的通用系数。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling and broken spin degeneracy in multilayer graphene
由于具有偶数层的ABA堆叠的石墨烯多层膜的晶格以及单层石墨烯的晶格满足空间反演对称性，因此它们的电子带必须在存在时间反演对称性的情况下自旋简并。在本征单层和双层石墨烯中，当对称性不被外场破坏时，在布里渊区拐角附近的低能量处存在的唯一自旋-轨道耦合是凯恩-梅勒项，其打开了体能隙，但不破坏能带的自旋简并性[C. L. Kane和E. J. Mele，Phys. Rev. Lett. 95，226801（2005）]。然而，自旋分裂在具有奇数层（大于或等于3）的多层膜中是允许的，因为它们的晶格不满足空间反转对称性。我们发现，在三层石墨烯，除了凯恩-梅勒项，有第二种类型的内在自旋轨道耦合存在于低能量附近的布里渊区的角落。它在每个谷处引入了能带的塞曼式自旋分裂，在两个谷中具有相反符号的有效磁场。我们估计有效场的大小为~ 2 T。
2010-04-28 cond-mat.mes-hall
Electronic Raman scattering from 2D metals with broken inversion symmetry
Concordia University（康考迪亚大学）
研究二维金属中破坏反演对称性导致的自旋分裂及其对电子拉曼散射的影响，通过分析自旋依赖的散射过程揭示其与自旋轨道耦合的关系。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall
Fermi arcs mediated transport in inversion symmetry-broken Weyl semimetal nanowire and its hybrid junctions
本文研究反演对称性破缺 WSM 纳米线及 WSM/WSC 混合结中 Fermi 弧介导的输运，揭示其量子化电导与 Andreev 反射特征，并证明结果对无序鲁棒。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse Spin Hall Effect and Anomalous Hall Effect in a Two-Dimensional Electron Gas
本文研究了二维电子气在输运扩散机制下的自旋流和电荷流的耦合动力学。对于具有反转对称性的系统，在自旋霍尔效应、反常霍尔效应和逆自旋霍尔效应之间建立了关系。然而，在二维电子气体的半导体，如砷化镓，反转对称性被打破，使标准的论点不适用。我们证明了在Rashba型自旋-轨道耦合（结构反转对称性破缺）的存在下，反常的霍尔效应、自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应是本质上不同的效应。进一步讨论了具有Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合的二维电子气的逆自旋霍尔效应，所得结果与最近的实验结果一致.
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Electric polarization and nonlinear optical effects in noncentrosymmetric magnets
研究了反转对称性破缺自旋系统中的电极化的强度和非线性光学效应。我们应用强耦合展开的基础电子哈密顿，并系统地推导出的自旋系统中的电极化的强度表示的自旋算符。得到的电极化的强度算子的磁振子表示允许我们通过标准图解法计算线性和非线性光学响应。我们将我们的形式应用于具有交替耦合常数的海森堡模型和具有反转对称性破缺的$J_1$ - $J_2$模型。我们证明，这些反转破碎的自旋系统支持直流磁振子激发时产生的移位电流机制。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synergy of fivefold boost SOT efficiency and field-free magnetization switching with broken inversion symmetry: Toward neuromorphic computing
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）
通过集成钌氧化物层，实现SOT效率提升和无场磁化切换，用于神经形态计算的突触状态实现高准确率图像识别
2026-01-08 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Time Domain Spectroscopy Near a Band Inversion
我们发展了一个理论的非线性时域响应的外尔半金属驱动的超快光脉冲。在二阶驱动场，我们发现，附近的带反转过渡的响应包含一个相干振荡分量成比例的场强和频率，可以在很宽的范围内（从太赫兹到近红外）的化学势选择调谐。我们通过计算作为时间的函数的宇称破缺Weyl半金属模型的感应电流来说明这种效果，其中带反转过渡附近的大Berry曲率促进了这种非线性响应。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall
σh-Broken Induced Topological quasi-BIC
Dalian University of Technology（大连理工大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）
本文通过设计平面外不对称性实现σh-qBICs，揭示了拓扑相变与Zak相位反转的关系，并展示了对缺陷免疫的高Q共振机制。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Berry curvature and symmetry broken induced Hall effect in MoS2
反转对称性破缺和自旋轨道耦合导致了MoS2的谷和自旋霍尔效应。由于动量空间中的谷分离很大，谷指数被期望是鲁棒的。本文通过对MoS2的对称结构和自旋轨道耦合哈密顿量的分析，研究了由Berry曲率引起的MoS2的量子霍尔效应。最后给出了谷和自旋霍尔效应的表达式和粗略计算。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall
Inversion symmetry-broken tetralayer graphene probed by second harmonic generation
本研究通过二次谐波产生技术，实验证实ABCB堆叠四层石墨烯存在反演对称性破缺，可区分不同堆叠畴区并表征取向，为研究单质铁电等新奇物理提供了独特平台。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defeating Broken Symmetry with Doping: Symmetric Resonant Tunneling in Noncentrosymetric Heterostructures
极性异质结中的共振隧穿输运与几何贝里相产生的极化场密切相关。在这些结构中，量子限制的结果不仅在一个离散的电子光谱，而且在内置的极化电荷表现出破坏反转对称沿运输方向。因此，电子相对于电流方向经历高度不对称的量子干涉效应。通过采用掺杂来对抗对称性破缺，我们确定性地控制通过GAN/AlN共振隧穿二极管的共振传输，并实验证明了在非中心对称双势垒电位的对称共振隧穿注入的恢复。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Inversion Symmetric Topological Insulators
我们研究了不属于拓扑绝缘体的具有反转对称性的几何不变绝缘体。这些绝缘体不需要在能谱中具有无隙边界模式。然而，它们确实在两个纠缠区域之间的切割上的纠缠谱中表现出受保护的模式。它们的纠缠熵不可能自动消失，因此绝缘体可以称为拓扑的。能带结构的反转本征值与纠缠谱中的带隙态有直接的联系。受保护的纠缠水平的分类由整数$n\in Z$给出，其是在布里渊区中的反转对称点处的负反转本征值之间的差，以两个为一组。当哈密顿量描述一个陈氏绝缘体或一个非平凡的T-不变拓扑绝缘体时，纠缠谱呈现谱流。如果前者的Chern数为零，或者后者的T被破坏，则\emph{not}的纠缠谱确实具有谱流，但是，取决于反转本征值，仍然可以具有受保护的中间带。虽然谱流被打破，但带隙中的纠缠带不能被消除，绝缘体是拓扑的。在1D中，我们建立了所有反转动量下所有占据带的反转本征值的乘积与电荷极化之间的联系。在2D中，我们证明了反演特征值的乘积与陈数的奇偶性之间的联系。在3D中，我们发现了一个拓扑约束的产品的反演本征值表明，一些3D材料是拓扑金属，我们之间的联系和3D量子霍尔效应和磁电极化的T-对称性的情况下，反演本征值。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Anomalous Polarization in One-dimensional Aperiodic Insulators
Institute of Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）
本文通过电荷泵浦方案研究一维非周期链，确认在具有反演对称性的有限尺寸系统中存在拓扑相，并通过贝里相位、极化响应和纠缠谱简并度三种量验证了反常边缘响应。
2025-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba spin splitting in symmetric structures
人们普遍认为，拉斯巴自旋分裂只发生在缺乏空间反演不变性的系统中。在这封信中，我们提出的分析表明，非零Rashba自旋分裂发生在具有空间反演不变性的系统。我们提出的数值模拟证实，非零Rashba自旋分裂发生在对称结构，但这种分裂是几个数量级小于Rashba自旋分裂由于破碎的空间反演不变性。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法，通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性，可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性，揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Probing one-dimensional topological phases in waveguide lattices with broken chiral symmetry
具有手征对称性的一维晶格具有量子化的Zak相和非平凡的拓扑相。在这里，它示出了量子化的Zak相位和非平凡的边缘状态，部分地由反转对称性，而不是手征对称性保护，可以观察到和探测的散装利用连续时间光子量子行走在锯齿形波导阵列。在扩展的手征对称性破缺的Su-Schrieffer-Heeger模型中，平均光束位移测量可以检测到量子化的Zak相位和非平凡拓扑相位.
2018-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Josephson diodes induced by the loop current states
该研究提出以 Haldane 模型产生的环流态作为 Josephson 结隧穿势垒，并通过单层或双层结构破坏反演对称性，实现可由层间耦合、电场或电压调控的 Josephson 二极管效应。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Isotropic 3D topological phases with broken time reversal symmetry
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；IFW Dresden and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat（德累斯顿IFW与维尔茨堡-德累斯特卓越集群ct.qmat）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）
该研究通过构建具有平均各向同性和反演对称性的三维介质，实现时间反演对称性破缺，揭示了统计拓扑绝缘体的拓扑性质及其输运特性。
2026-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weyl semimetal from spontaneous inversion symmetry breaking in pyrochlore oxides
研究了弹性烧绿石晶格上强自旋轨道耦合电子的电子性质。类似于一维系统中的Peierls转变，晶格与电子自由度的耦合可以稳定晶体的自发变形。这种变形对应于呼吸模式，它打破了反转对称性。我们发现，对于中间值的交错应变，反转对称性破缺相实现拓扑Weyl半金属。在温度-弹性相图中，Weyl半金属显示出可重入相行为：它可以从在较高和较低温度下实现的对称相达到。对称相是狄拉克半金属，它是由烧绿石晶格的非对称空间群保护的。超过交错应变的临界值，断裂相是一个完全有间隙的平凡绝缘体。外尔半金属的表面态形成开放的费米弧，我们观察到，它们的连接依赖于终止的晶体。特别地，对于$\{111\}$膜，表面态的半经典闭合电子轨道在磁场中穿过本体两次、四次、六次或十二次。我们演示了如何通过应用表面势来调整费米弧的Lifshitz过渡（我们称之为Weyl-Lifshitz过渡）的批量交叉数。我们的研究结果提供了一个路线拓扑Weyl半金属在电介质材料，并可能与重过渡金属离子，如合金的铱酸盐烧绿石氧化物。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall
Ultrathin Films of Superconducting Metals as a Platform for Topological Superconductivity
实现拓扑超导性（TSC）通常需要的成分是库珀配对，破缺反转对称性和破缺时间反转对称性。我们提出了一个理论探索的可能性，使用超薄膜的超导金属作为平台的TSC。因为它们在衬底上制备时必然破坏反转对称性并且具有固有的库珀配对，所以当时间反转对称性被外部磁场破坏时，它们可以是TSC。使用微观密度泛函理论计算，我们表明，对于Pb-Sn和$β$ -Sn超导体的费米能级的位置可以调整到准2D带极值能量使用应变，和这些布洛赫态的$g$ -因素可以非常大，提高外部磁场的影响。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multi-Dirac and Weyl physics in heavy-fermion systems
本研究提出多狄拉克/外尔近藤晶格模型，分析顺磁相下不同对称性破缺的多外尔系统行为，揭示近藤淬灭规律与多类相的实现条件，及手性扇区准粒子重整化的实验可检测特征。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice Theory of Pseudospin Ferromagnetism in Bilayer Graphene: Competing Orders and Interaction Induced Quantum Hall States
在平均场理论中，双层石墨烯的大量狄拉克费米子模型具有一族破坏的反转对称性基态，其具有电荷间隙和风味依赖的自发层间电荷转移。我们使用晶格Hartree-Fock模型来探索一些物理控制是否这种类型的对称性破缺状态，它可以被视为一个赝自旋铁磁体，发生在自然界中。我们发现，反演对称性仍然是破缺的晶格模型和估计，转移面密度为$\sim 10^{-5}$电子每碳原子，相关的能隙是$\sim 10^{-2} {\rm eV}$，有序凝聚能是$\sim 10^{-7} eV$每碳原子，和竞争订单之间的能量差在中性点是$\sim 10^{-9} eV$每碳原子。我们探讨了由外部磁场和外部控制的层间电势差引起的量子相变。我们发现，特别是，在一个外部磁场耦合到自发的轨道时刻有利于打破时间反转对称状态，有自发量子化的异常霍尔效应。我们的理论预测的带隙在中性作为层间电势差的函数的非单调行为与最近的实验定性一致。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-symmetry-broken quantum spin Hall effect
物质的量子自旋霍尔（QSH）态通常被认为受到时间反演（TR）对称性的保护。我们调查的命运的QSH效应存在的Rashba自旋轨道耦合和交换场，打破反转和TR对称性。研究发现，当TR对称性破缺时，以非零自旋陈数$C_{\pm}=\pm 1$为特征的QSH态仍然存在.在临界交换场中，体带隙刚好闭合，发生从TR破缺QSH相到量子反常Hall相的拓扑相变。研究还表明，如果不关闭带隙，从TR破缺的QSH相到普通绝缘体态的跃迁是不可能发生的。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Controlling the Superconducting Transition by Rotation of an Inversion Symmetry-Breaking Axis
我们考虑一种混合结构，其中具有Rashba类自旋轨道耦合的材料邻近耦合到传统的超导体。我们发现，超导临界温度$T_c$可以通过旋转表征反转对称破缺轴的矢量$\boldsymbol{n}$来调节。这可以用$s$波单态库珀对从超导区泄漏出来，以及$s$波单态转换成其他类型的相关性来解释，其中$s$波奇频对杂质散射具有鲁棒性。这些结果表明，与先前研究的磁性混合物中$T_c$的变化相比，调谐$T_c$的方法在概念上不同。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
$d$-wave Surface Altermagnetism in Centrosymmetric Collinear Antiferromagnets
Martin Luther University Halle-Wittenberg（哈雷-维滕贝格马丁路德大学）
研究探讨了中心对称列状反铁磁体表面反磁性机制，通过结合对称性分析和第一性原理计算，揭示了表面反磁性出现的条件及在不同材料中的应用。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bogoliubov-Fermi surface with inversion symmetry and electron-electron interactions: relativistic analogies and lattice theory
我们证明了多带超导体中的一般低能Bogoliubov-de Genness哈密顿量是$SO(4)$的实四维表示的生成元.在特殊表示中，这样的有效哈密顿量是一个纯虚矩阵，并且它与可以在动量空间中定义的虚拟电磁场的反对称张量成比例。低能准粒子态的量子时间演化与带电粒子在存在洛伦兹力的情况下的经典相对论运动密切相关，而洛仑兹力是从这样的电磁场结构中推导出来的。波戈留博夫-费米面出现的条件可以理解为假想电场和磁场的正交性，这将允许零洛伦兹力。相应的零能本征态被确定为洛伦兹力方程的物理类时解和非物理类空解。我们研究了存在电子-电子相互作用的反演对称Bogoliubov-Fermi表面的隐现不稳定性，通过在Lieb晶格上制定一个具体的相互作用模型，该模型具有必要的$SO(4)$动能项以及最近邻两体排斥。后者有利于动力学破缺的反演对称性。我们的晶格模型中的反转对称性确实在零温度下以无穷小的排斥力自发地被打破，原始的Bogoliubov-费米表面变形并减小尺寸。这种对称性破缺现象的一般特征进行了讨论，并与文献中的其他作品进行了比较。
2021-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity Intertwined with Broken Symmetries
最近实验发现超导体和拓扑半金属PbTaSe $_2$在低于$T_c$时表现出仅表面晶格旋转对称破缺。我们利用Ginzburg-Landau自由能，提出了一个微观双通道模型来研究PbTaSe $_2$表面可能的超导态.我们确定了两种类型的拓扑超导状态。一个是时间反演不变的，并保持晶格的六角对称性，而其他打破这两个对称性。我们发现，在空间反演对称性破缺和存在强自旋轨道耦合的系统中，这种时间反演对称性破缺对于二维晶体点群不可约表示的超导态是不可避免的。我们的发现将指导拓扑手性超导体的研究。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
