Observation of flat and weakly dispersing bands in a van der Waals semiconductor Nb3Br8 with breathing kagome lattice
本研究利用ARPES和第一性原理计算揭示了范德华半导体Nb3Br8中存在源于呼吸kagome平面的平带和弱色散带,并证实其超薄样品的稳定性,为研究平带物理及异质结构应用提供了优秀平台。
2023-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Breathing mode inducing dynamical pairing in Kagome materials
Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文分类了Kagome超导体的超导对称性,证明呼吸模式可驱动奇频动态库珀对,并展示了通过控制呼吸模式在常规s波超导Kagome晶格中实现奇频自旋单态库珀对。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three-dimensional electronic structure in ferromagnetic $\textrm{Fe}_3\textrm{Sn}_2$ with breathing kagome bilayers
该研究利用角分辨光电子能谱结合真空紫外光与软X射线,解析了铁磁$\textrm{Fe}_3\textrm{Sn}_2$的三维体相电子结构,证实其与密度泛函理论计算吻合,为理解其反常霍尔效应及磁性外尔半金属属性提供了实验依据。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Corner modes of the breathing kagome lattice: origin and robustness
我们研究了二维呼吸kagome晶格的非平凡相,显示边缘和角落模式。角局域模式的二维薄片最初被确定为一个签名的高阶拓扑相位,但后来被证明是微不足道的扰动,被认为是保护他们。使用各种理论和模拟技术,我们确认,它不显示高阶拓扑结构:角落模式是平凡的性质。但他们可能会受到保护。首先,我们给出了紧束缚模型中的一组微扰,它可以使角模远离零能量,也重复了一些用来证明角模是平凡的微扰。此外,我们更详细地分析了角模的保护,发现只有扰动尊重子晶格或广义手征和晶体对称性,以及晶格连通性,钉的角模为零能量鲁棒性。一个相消干涉模型证实了这一结果。最后,我们分析了大量呼吸kagome格的松饼罐模型。使用拓扑和对称性标记,如威尔逊圈和拓扑量子化学,我们确定了两个呼吸阶段,作为不连续的不同的阻碍原子的限制。
2022-02-13 cond-mat.mes-hall
Higher-order topological electric circuits and topological corner resonance on the breathing Kagome and pyrochlore lattices
已知电路用于实现拓扑四极绝缘体。我们探索由电容器和电感器组成的电路,形成呼吸的可果微和烧绿石晶格。在紧束缚模型中,它们具有三相(平凡绝缘体、高阶拓扑绝缘体和金属相)。拓扑相的特征在于零能量角态的出现。拓扑相变诱导连续调谐电容,这是可能的,通过使用可变电容器。研究发现,当一个节点位于拓扑相位的一个角点时,两点阻抗会产生巨大的谐振峰。这是检测拓扑相变的良好信号。我们还表明,拓扑角谐振是强大的随机电容和电感。此外,电路的尺寸可以非常小,以实现拓扑相位和拓扑相变。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall
Topological states on the breathing kagome lattice
从理论上研究了近邻原子间具有反对称自旋轨道耦合的呼吸kagome晶格紧束缚模型的拓扑性质。我们发现,系统主机非平凡的拓扑相位,即使没有第二近邻跳跃,并且弱分散带的kagome晶格可以成为拓扑。主要结果以相图的形式呈现,其中$\mathbb{Z}_2$拓扑指数被示为SOC(内在允许和Rashba)和晶格三聚化的函数。此外,精确对角化的高对称点周围的有效的低能量理论进行了比较。我们发现,弱色散带具有非常强的拓扑性质,而且与蜂窝晶格相比,Rashba SOC可以产生拓扑相而不是阻碍拓扑相.最后,我们考虑的情况下,完全自旋极化(铁磁)系统,打破时间反演对称性。我们发现一个相图,其中包括有限的陈数系统。在这种情况下,弱分散谱带在拓扑学上对三聚化也是稳健的。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct evidence of intrinsic Mott state and its layer-parity oscillation in a breathing kagome crystal down to monolayer
本文利用STM与动力学平均场理论结合,首次在层状Nb3Cl8中直接证实关联驱动的Mott态持续至单层,并发现Mott能隙随层宇称振荡,为层状绝缘体中关联与层间耦合研究提供了通用方法。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering Tunable Kagome Moiré Superlattices in Twisted Transition Metal Dichalcogenides
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出利用过渡金属二硫化物的扭曲三层结构构建可调Kagome莫尔超晶格的实验方案,可通过扭转角与静电门控调控相关特性,为研究强关联与拓扑现象提供新平台。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Olympicene radicals as building blocks of two-dimensional anisotropic networks
本研究提出以非C3对称的单自由基奥林匹克烯为基元构建二维碳晶体,验证其在蜂窝与Kagome晶格中分别对应拓扑非平庸与自旋液体候选的新奇物理特性,为碳材料奇异物理研究提供新平台。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall
Floquet Engineering of Two Dimensional Photonic Waveguide Arrays with $π$ or $\pm2π/3$ Corner states
本文从理论上研究了三种晶格结构中二维光子波导阵列的Floquet工程:具有Kekule畸变的蜂窝晶格、呼吸正方形晶格和呼吸Kagome晶格。相应晶格中的凯库勒失真因子或呼吸因子沿光子波导的轴向以频率$ω$周期性地变化。在一定的$ω$范围内,在准能谱的Floquet带隙中发现了Floquet角态,它们局域在有限二维阵列的角上.由于蜂窝晶格和正方晶格模型中的粒子-空穴对称性,Floquet $π$角态的准能级为$\pmω/2$。另一方面,由于Kagome晶格不具有粒子-空穴对称性,所以Floquet $\pm2π/3$角态的准能级接近于$\pm1ω/3$ .角态或者受到晶体对称性或者反射对称性的保护。Floquet分数$π$角态的发现为片上光子器件的设计提供了更多的选择。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Acoustic higher-order topological insulator on a Kagome lattice
高阶拓扑绝缘体(TI)是最近预测的一类服从扩展拓扑体边界对应原理的物质拓扑相。例如,二维(2D)二阶TI不像标准2D TI那样展现无间隙的一维(1D)拓扑边缘状态,而是具有拓扑保护的零维(0D)角状态。到目前为止,高阶TI仅在经典的机械和电磁超材料中表现出量子化的四极极化。在这里,我们实验实现了二阶TI的声学超材料。这是第一个实验实现的一种新型的高阶TI,呼吸Kagome晶格的基础上,具有零四极极化,但非平凡的散装拓扑结构的特点是量化的Wannier中心(WC)。与以前的高阶TI实现,角状态不仅取决于散装拓扑结构,但也对角落的形状,我们的实验表明,它们存在于锐角角的Kagome晶格,但不是在钝角角。这种形状依赖性允许角状态充当拓扑保护但可重构的局部共振。
2018-06-25 cond-mat.mes-hall
Multiple topological corner states in the continuum of extended kagome lattice
该研究发现具有长程跃迁的呼吸笼目晶格可承载多重零能拓扑角态(连续谱束缚态),并发展了动量空间拓扑表征理论以精确量化角态数量、揭示体-角对应关系,同时识别出三种由零能态空间局域性移动驱动的拓扑相变。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall
Layer-parity-defined surface polarization in Nb$_3$Cl$_8$ for excitonic modulation at van der Waals interfaces
Peking University(北京大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);South China Normal University(华南师范大学);Liaoning Academy of Materials(辽宁省材料研究院);ShanghaiTech University(上海科技大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
通过开尔文探针力显微镜直接观测到Nb$_3$Cl$_8$薄片中的层依赖极化态,发现奇偶振荡的表面电势,并利用表面极化纹理有效调控MoSe$_2$的激子发射。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Corner States in Topologically Nontrivial Kagome Lattice
本文研究了强非线性下呼吸Kagome晶格中高阶拓扑绝缘体的高振幅角态,发现引入在位立方非线性后角态和边缘态可通过分岔转变为稳定或不稳定的高振幅角态,为在HOTI角点实现显著能量局域化提供了新见解。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Topological parafermion corner states in clock-symmetric non-Hermitian second-order topological insulator
副费米子是马约拉纳费米子的自然推广。通过在复能量平面上引入$\mathbb{Z}_{3}$时钟对称性,我们考虑了具有复杂跳跃的呼吸Kagome晶格。它是二阶拓扑绝缘体的非厄米推广,其特征在于拓扑角态的出现。我们证明了在当前的$\mathbb{Z}_{3}$时钟对称模型中拓扑角态是parafermion。它也表明,该模型是实现在电路适当设计,其中的parafermion角态的阻抗共振观察。我们还分别在呼吸正方形和蜂窝格上构造了$\mathbb{Z}_{4}$和$\mathbb{Z}_{6}$仿费米子。
2021-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the topological immunity of corner states in two-dimensional crystalline insulators
二维高阶拓扑绝缘体(HOTI)是指没有金属边缘态,但在其拐角处具有鲁棒的零维拓扑边界模的绝缘体。然而,这些角模并不携带其拓扑结构的明确特征,因为它们缺乏螺旋或手性边界状态的异常性质。在这里,我们证明了使用免疫测试,角模式中发现的呼吸戈薇晶格代表一个错误的身份的一个主要例子。与以前的理论和实验的要求相反,我们表明,这些角落模式固有的脆弱性:戈薇晶格不实现高阶拓扑绝缘体。我们支持这一发现,通过引入一个标准的基础上的角落电荷模式对应的拓扑midgap角模式的存在下,在n重旋转对称手性绝缘体,明确排除了存在的HOTI保护的三重旋转对称。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall
Topological Boundary States and the Edge Chain in Semi-Infinite Two-Dimensional Insulators
Université de Montréal(蒙特利尔大学)
该研究提出将半无限二维拓扑绝缘体的第一层晶格作为“边链”的假设,结合Shemesh定理,在不破坏手征对称性的绝热演化下计算其受绝热保护的边态与角态,并在多个模型中验证了方法有效性。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Higher-order topological solitonic insulators
对各种体系中的拓扑相和物质的研究是当前物理科学和工程中的一个中心问题。基于最近在声学和光子结构中角态的实验观察,我们从理论上研究了二维呼吸kagome晶格上磁孤子的偶极耦合回转运动。我们计算了相图和预测的Tamm-Shockley边缘模式和二阶角状态时,交替晶格常数之间的比率大于一个临界值。我们发现,新兴的角状态是拓扑鲁棒的结构缺陷和适度的障碍。微磁学模拟实现了一个很好的协议,以验证理论预测。我们的结果为研究基于磁孤子的高阶拓扑绝缘体铺平了道路。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall
Strain-tunable magnetic correlations in spin liquid candidate Nb$_3$Cl$_8$
University of Washington(华盛顿大学)
研究通过从头计算揭示Nb$_3$Cl$_8$中短程反铁磁相关性,并展示双轴应变对其磁性调控的作用,推动其在自旋电子学中的应用。
2026-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flat-band engineering in tight-binding models: Beyond the nearest-neighbor hopping
在典型的平带模型中,平带通常被钉扎在特殊的能量上,例如色散带的顶部或底部,或者带交叉点。在本文中,我们提出了一个简单的方法来调整的能量平坦带,而不会失去确切的平坦带。其主要思想是在原最近邻模型中加入远邻跳数,使得转移积分仅取决于曼哈顿距离。我们将这种方法应用到几个晶格模型,包括二维kagome晶格和三维烧绿石晶格,以及它们的呼吸晶格和非线图。所提出的方法将是有用的工程平坦带产生所需的属性,如增强的$T_c$的超导体和非平凡的拓扑秩序。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport measurement of fractional charges in topological models
凝聚态系统中的静态拓扑分数电荷(TFC)与能带拓扑有关,因而在拓扑量子计算中具有潜在的应用。然而,在电子系统中这些薄膜晶体管的实验测量是相当具有挑战性的。我们提出了一种电子输运测量方案,即通过耦合到被测拓扑系统的量子点从微分电导中提取TFC的电荷量和空间分布。对于一维Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,可以验证TFC的$e/2$电荷及其分布。我们还表明,安德森无序效应,打破了某些对称性的TFC,是显着的,在高维系统,而对一维SSH链的影响不大。尽管如此,我们的测量方案仍然可以很好地工作,为特定的高阶拓扑绝缘体材料,例如,$2e/3$ TFC的呼吸kagome模型中可以确认,即使在无序效应的存在。
2022-08-26 cond-mat.mes-hall
Magnonic Analogue of Edelstein Effect in Antiferromagnetic Insulators
我们研究了反铁磁绝缘体中由于温度梯度引起的非平衡自旋极化,这是电子逆自旋电流效应的磁振子模拟。我们推导出共线和非共线反铁磁体的温度梯度诱导自旋极化的线性响应理论,它包括外在和内在的贡献。我们将我们的理论应用到几个非中心对称的反铁磁绝缘体,即,对于一维反铁磁自旋链,单层Kagome非共线反铁磁体,例如,$\text{KFe}_3(\text{OH})_6(\text{SO}_4)_2$和非共线呼吸烧绿石反铁磁体,例如,LiGaCr $_4$ O $_8$ .我们的数值评估的响应张量的形状同意所暗示的磁对称性。假设一个现实的温度梯度的$10 \text{K}/\text{mm}$,我们发现二维自旋密度高达$\sim 10^6\hbar/\text{cm}^2$和三维体积自旋密度高达$\sim 10^{14}\hbar/\text{cm}^3$,鼓励实验检测。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall
Lattice models with exactly solvable topological hinge and corner states
我们设计了一个通用的配方,用于构建$D$维晶格模型的$d$维边界状态,位于表面,铰链,角落,等等,可以准确地获得。可解性植根于底层晶格结构,因此不依赖于微调,使我们能够跟踪它们在各个阶段和相变的演变。最突出的是,我们的模型提供了“边界可解”的例子,最近推出的高阶拓扑相位。我们将我们的一般方法呼吸和各向异性kagome和烧绿石晶格,我们获得精确的角本征态,并定期驱动的二维模型以及三维晶格,我们提出了精确的解决方案,对应于一维手征态的铰链晶格。我们与这些模型的高阶拓扑性质的反射对称性结合其出处从低维的常规拓扑相位。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Altermagnetic superconducting diode effect from non-collinear compensated magnetism in Mn$_3$Pt
Hearne Institute of Theoretical Physics, Department of Physics & Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校);Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart(斯图加特大学)
研究通过Mn$_3$Pt异质结揭示了交替磁性诱导的超导二极管效应,展示了自旋分裂与无磁化机制及界面耦合的关联。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con