Topological Insulator State due to Finite Spin-Orbit Interaction in an Organic Dirac Fermion System
最近，Valenti等人指出了有机材料中自旋-轨道相互作用（SOI）的重要性，并根据小SOI带隙解释了狄拉克半金属α-（BEDT-TTF）2 I3在低温下的异常绝缘行为。我们提出了一个具有合理SOI耦合的晶格模型，并指出带隙态是一个拓扑绝缘体。该模型是石墨烯的Kane-Mele模型的有机类似物。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Pumping in Ferrimagnetic Insulators
本研究在掺铋钇铁石榴石（BiYIG）中探测到纯轨道电流，通过多材料纳米器件对比明确了轨道泵浦起源与占比，证实界面透明度提升可同时增强自旋与轨道电流的泵浦效率。
2025-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unveiling orbital optical chirality through multipolar chiral light-matter interaction
本研究证明光学手性可源于光的轨道角动量，通过金纳米二聚体和光学涡旋光束测量到由OAM驱动的四极矩手性响应，确立了超越偶极范式的轨道光学手性新形式。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-orbit torques due to topological insulator surface states: an in-plane magnetization as a probe of extrinsic spin-orbit scattering
研究TI表面态在面内磁化下的自旋轨道力矩，揭示外禀自旋轨道散射导致的显著重整化与密度依赖，并提出两种实验判据加以探测。
2024-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbital Texture in Topological Insulators
相对论性自旋轨道耦合在拓扑绝缘体和量子自旋电子学中起着重要的作用。它产生了拓扑非平凡的能带结构，并使电操纵的自旋自由度。由于自旋-轨道耦合，在动量和实空间中都可以存在丰富的自旋-轨道耦合织构。对于Bi $_2$ Se $_3$族中的三维拓扑绝缘体，具有p $_z$轨道的拓扑表面态具有对于上狄拉克锥的左手自旋织构和对于下狄拉克锥的右手自旋织构。在这项工作中，我们预测了一种新的形式的自旋轨道织构与p $_x$和p $_y$轨道。对于上狄拉克锥，左手（右手）自旋纹理耦合到“径向”（“切向”）轨道纹理，而对于下狄拉克锥，自旋和轨道纹理的耦合是完全相反的。“切向”（“径向”）轨道纹理是占主导地位的上（下）狄拉克锥，导致右手自旋纹理的平面内轨道的上和下狄拉克锥。利用自旋分辨和光子偏振角分辨光电子能谱实验观测了这种新的自旋轨道织构。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossed responses of spin and orbital magnetism in topological insulators
研究了时间反演对称拓扑绝缘体中自旋和轨道角动量的交叉磁响应。由于量子自旋霍尔系统和三维拓扑绝缘体中的自旋-轨道耦合，磁化率在磁性的自旋和轨道部分之间具有交叉（交叉）分量。在这项研究中，交叉磁化率的轨道磁化进行了研究，在二维和三维的拓扑绝缘体模型中，外部磁场相互作用的电子自旋塞曼耦合通过不同的g-因子的导带和价带。二维量子自旋霍尔绝缘体的交叉磁化率显示了响应于塞曼耦合的$\mathbb{Z}_2$拓扑相位通过平均g因子的量子化签名，并且即使当电子的$σ^z$守恒被倾斜的磁场打破时，量子化仍然存在。体轨道磁化解释的持续边缘电流归因于手征异常（1+1）维边界。在三维拓扑绝缘体中，我们发现交叉磁化率正比于导电子和价电子的g因子之差，这与二维情况有质的不同。用表面狄拉克费米子理论解释了在相变点处三维交叉极化率的陡变。最后，从时间反演和粒子-空穴对称性的角度讨论了二维和三维情况下交叉磁化率对g因子的依赖关系。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the mechanism of bulk spin-orbit torques within chemically disordered Fe$_x$Pt$_{1-x}$ single layers
近年来，磁性单层膜中自旋轨道矩的发现引起了自旋电子学领域的广泛关注。然而，如何理解和调整SOT仍然是难以捉摸的。在这里，利用单层的化学无序的Fe $_x$ Pt $_{1-x}$，我们揭示了“意想不到的”散装SOTs的机制，通过研究它们的依赖于引入一个控制的垂直组成梯度和温度。我们发现，体阻尼像SOT来自不平衡的内部自旋电流，是横向极化和独立的磁化方向。扭矩可以是强的，只有在存在的垂直成分梯度和SOT效率每电场是不敏感的温度，但改变符号后的组成梯度的方向反转，这是在模拟的应变的行为。从这些特性中，我们得出结论，不平衡的内部自旋电流源于体自旋霍尔效应，并且允许非零净扭矩的相关反转不对称性最有可能是由组分梯度引起的应变非均匀性。与类阻尼SOT相比，类场SOT的体积效应相对较小。这项工作指出了通过应变工程开发低功耗单层SOT器件的可能性。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall
Design of spin-orbital-textures in ferromagnetic/topological insulator interfaces
本研究针对拓扑绝缘体自旋轨道织构的调控需求，探究CrI₃/Bi₂Se₃铁磁/拓扑绝缘体界面，通过从头算与参数化哈密顿模型揭示其各向异性输运与背散射特性，证实范德瓦尔斯TI/MI界面是调控拓扑态自旋自由度的优异平台。
2023-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetoelectric coupling in band insulators
磁电响应是打破时间反转和反转对称性（特别是多铁性）的材料的基本特性，并且值得注意的是，是那些对称性未被打破的“拓扑绝缘体“的基本特性。先前的工作已经展示了如何计算自旋和晶格对磁电张量的贡献。在这里，我们解决了轨道贡献的问题，通过计算由磁场引起的冻结晶格电子极化。这种响应的一部分（“陈-西蒙斯项”）甚至可以出现在时间反演对称材料中，并且先前已经在拓扑绝缘体中被量子化。在一般的材料中，磁电张量的所有部分都有额外的轨道贡献;这些贡献在拓扑绝缘体中由于对称性而消失，在几个没有时间反演和反演的简化模型中也消失了，这些磁电耦合以前已经研究过。我们给出了两个推导的响应公式，一个是基于均匀磁场和一个基于外推的长波磁场，并讨论了这个公式的一些后果。
2010-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emission of coherent propagating magnons by insulator-based spin-orbit torque oscillators
我们通过实验证明了直流电流诱导的自旋轨道扭矩在超薄磁绝缘膜中产生相干传播磁振子。我们表明，这一具有挑战性的任务，可以通过利用磁绝缘体膜具有大的垂直磁各向异性。我们展示了简单而灵活的自旋-轨道力矩器件，它可以用作基于绝缘体的自旋电子应用的相干传播磁振子的高效纳米级源。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unveiling the mechanisms of the spin Hall effect in Ta
自旋-电荷电流相互转换被广泛用于产生和检测纯自旋电流，并且是未来自旋电子器件（包括自旋-轨道转矩和自旋-轨道逻辑电路）的关键成分。在自旋霍尔效应的情况下，不同的机制有助于该现象，并且确定主导贡献对于实现最大转换效率是强制性的。在这里，我们通过实验证明了高阻Ta中自旋霍尔效应的内在机制的主导地位。我们从一组大的横向自旋阀器件中的自旋吸收实验中获得了$β$的本征自旋霍尔电导率为-820 $\pm$ 120（$\hbar$ /e）$Ω^{-1}cm^{-1}$。本征机制在Ta中的优势允许我们通过调节Ta的电阻率来线性地增强自旋霍尔角，达到高达-35 $\pm$ 3%，这是纯金属的最大报告值。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Transport through a band insulator with Rashba spin-orbit coupling: metal-insulator transition and spin-filtering effects
本文计算了一维带绝缘体在磁场和Rashba自旋轨道耦合作用下的电流-电压特性。没有自旋轨道耦合，我们发现一个完整的自旋过滤效应，这意味着电输运发生在一个自旋通道。对于一个大的磁场关闭的带隙，我们表明，自旋轨道耦合导致从金属到绝缘行为的转变。研究了电流中不同自旋分量随输运通道长度的振荡。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall
Reversal of Orbital Hall Conductivity and Emergence of Tunable Topological Quantum States in Orbital Hall Insulator
该研究通过应变工程结合k·p模型与第一性原理计算，在轨道霍尔绝缘体中实现轨道陈数符号反转和轨道霍尔电导反转，并探索了可调拓扑量子态。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Unveiling hidden topological phases of a one-dimensional Hadamard quantum walk
量子行走的动力学由交替的幺正硬币和移位算子规定，具有类似于Floquet拓扑绝缘体的拓扑相，由时间周期场驱动。虽然在量子行走的拓扑阶段有大量的理论工作，其中硬币算子是自旋旋转，但在实验中，一个不同的硬币，阿达玛算子经常被使用。这是最近的光子量子行走实验中的情况，其中在两个块体之间观察到受保护的边缘状态，其拓扑不变量，根据标准理论计算，是相同的。这暗示了阿达玛量子行走中隐藏的拓扑不变量。我们建立了Hadamard和自旋旋转算子之间的关系，这使我们能够将最近发展的量子行走的拓扑相理论应用于一维Hadamard量子行走。我们导出的拓扑不变量解释了实验中观察到的边态，从而揭示了一维Hadamard量子行走中隐藏的拓扑不变量。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant orbital Hall effect due to the bulk states of 3D topological insulators
本研究聚焦三维拓扑绝缘体的轨道霍尔效应，发现其体态引发的轨道霍尔效应比自旋霍尔效应高最多3个数量级，为提升拓扑绝缘体/铁磁体器件转矩提供了优化方向。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced giant spin-orbit interaction in epitaxial graphene on topological insulator
Dirac材料的异质结构，如石墨烯和拓扑绝缘体，为探索固体中电子的奇异量子态提供了有趣的平台。本文采用密度泛函理论和紧束缚方法研究了石墨烯-Sb 2 Te 3异质结构的电子结构。我们发现，在Sb 2 Te 3上的外延石墨烯由于其接近拓扑绝缘Sb 2 Te 3而转变为量子自旋霍尔相。发现外延石墨烯发展出约~20 meV的巨大自旋-轨道能隙，这比原始石墨烯的自旋-轨道能隙大约三个数量级。我们讨论了这种增强的自旋-轨道相互作用的起源和可能的结果的自旋霍尔阶段在石墨烯。
2012-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Symmetry-Based Real-Space Framework for Realizing Flat Bands and Unveiling Nodal-Line Touchings
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道理论与计算科学研究所及物理与天文学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
本文提出一个基于对称性紧凑局域态的实空间框架，用于构建平带并揭示节点线接触，通过简化跃迁并确定候选CLS站点，为高轨道系统提供了系统方法。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spin density and spin-orbit torque in three dimensional topological insulators - antiferromagnet heterostructure
研究了拓扑绝缘体-反铁磁体异质结构中的非平衡自旋密度和自旋轨道矩的行为。不像铁磁异质结构中的狄拉克锥是缺口由于时间反演对称性破缺，这里的狄拉克锥被保存。当输运能处于拓扑绝缘体表面能范围内时，我们证明了存在一个与阻尼转矩相对应的交错自旋密度，这对标量杂质是相当鲁棒的.我们显示的非平衡自旋密度的贡献，由于表面和散装拓扑绝缘体带。最后，我们发现拓扑绝缘体-反铁磁异质结构中的转矩具有角度依赖性，这与Rashba系统中的标准自旋轨道转矩一致，但界面耦合产生了一些额外的非线性效应.
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Purcell effect at metal-insulator transitions
我们研究了由随机分布的金属夹杂物嵌入在介电基质中制成的复合介质旁边的二能级量子发射体的自发发射率。在近场中，Purcell因子可以相对于均匀金属介质的情况增强两个数量级，并且精确地在绝缘体-金属转变处达到其最大值。通过揭示发射体的寿命上的衰变途径的作用，我们表明，接近渗流阈值，辐射发射过程是由电磁吸收在非均匀介质中。我们表明，我们的研究结果是强大的对材料特性的变化，夹杂物的形状，并适用于不同的有效介质理论，以及广泛的过渡频率。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current-induced spin torque resonance of magnetic insulators affected by field-like spin-orbit torques and out-of-plane magnetizations
从理论上研究了磁性绝缘体Y_3Fe_5O_（12）和具有自旋-轨道相互作用的普通金属Pt组成的双层膜系统中的自旋矩铁磁共振（ST-FMR）。基于漂移扩散自旋模型和量子力学边界条件，我们对所有磁化方向和类场自旋轨道矩的存在下的ST-FMR进行了建模。ST-FMR实验可以揭示双层膜中电流和磁化强度之间的自旋轨道耦合的关键信息。
2015-02-28 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetoelectric coupling of three dimensional Chern insulators
本文研究非零层 Chern 数三维 Chern 绝缘体的轨道磁电响应，提出其空间梯度以 $e^2/h$ 严格量子化的规则，并证明该效应受拓扑保护、抗无序且不依赖晶体对称性。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Orbital Magnetization in Insulators: Bulk vs. Surface
有限块物质的轨道磁矩用单体密度矩阵表示为简单迹线。我们解决一个宏观系统，绝缘的散装，我们表明，它的轨道时刻是一个散装长期和表面长期，广泛的总和。后者只发生在横向电导率为非零时，并归因于导电表面状态。对一个模型哈密顿量的模拟验证了我们的理论。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Voltage-Controlled Magnetic Reversal in Orbital Chern Insulators
Chern绝缘体铁磁体的特征在于量子化的反常霍尔效应，并且迄今为止已经在磁性掺杂的拓扑绝缘体（MTI）薄膜和双层石墨烯莫尔{é}超晶格中被实验确定。我们将陈省身绝缘体铁磁体分类为自旋或轨道，这取决于轨道磁化是否来自自发自旋极化结合自旋轨道相互作用，如MTI情况下，或直接来自自发轨道电流，如莫尔{é}超晶格情况。我们认为，在一个给定的磁性状态，其特征在于，例如由异常霍尔效应的符号，轨道陈氏绝缘体的磁化强度往往会有相反的符号为弱$n$和弱$p$静电或化学掺杂。该性质使得能够在存在固定磁场的情况下实现磁状态的纯电切换。
2020-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Axionic Antiferromagnetic Insulator Phase in a Correlated and Spin-Orbit Coupled System
本文从理论上研究了一个三维关联自旋轨道耦合系统，金刚石晶格上的半填充扩展Fu-Kane-Mele-哈伯德模型，着重研究了反铁磁绝缘相的拓扑磁电响应.在反铁磁绝缘体相中，得到了类狄拉克低能有效哈密顿量。然后，θ项，这导致在磁电响应，推导出作为手征异常的后果。讨论了动力学轴子场在我们模型中的实现。并讨论了在晶格量子色动力学中由相互作用引起的对称性破缺相的关系。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and Charge Transport of Multi-Orbital Quantum Spin Hall Insulators
在SiC上制造铋烯为由V族原子制成的室温量子自旋霍尔绝缘体的衬底工程铺平了道路。我们在这些二维材料中进行大规模量子输运计算，以分析拓扑结构、无序、谷和自旋自由度之间相互作用所产生的丰富现象。为此，我们考虑一个最小的多轨道实空间紧束缚哈密顿量，并使用切比雪夫多项式展开技术。我们讨论了无序、亚晶格分辨势和Rashba自旋轨道耦合对量子自旋霍尔态的影响。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Orbital dynamics in 2D topological and Chern insulators
在一个相对论量子形式主义，我们研究的磁场在二维拓扑和陈氏绝缘体的应用所造成的二阶修正的作用。这使得达到的Berry曲率，轨道磁矩，态密度和能量的变化，确定其规范的大电位和输运性质的解析表达式。目前的修正，这成为相关的在相对较低的领域，由于小的差距，这些系统的特点，揭示了零场抗磁化率，可以通过外部磁场调谐。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall
Dirac Spin-Orbit Torques at the Surface of Topological Insulators
本文利用Kubo公式和Keldysh公式研究了拓扑绝缘体磁表面的自旋轨道力矩。通过分析推导出的自旋电荷方程，我们发现，所谓的狄拉克转矩具有不同的对称性相比，他们的Rashba对应，以及作为磁化方向的函数的高各向异性。特别地，当磁化位于拓扑绝缘体表面的平面中时，阻尼扭矩消失。这种特性具有重要的后果，在磁化动力学和开关，通过一个宏自旋模型数值证明。
2017-07-08 cond-mat.mes-hall
Effect of surface state hybridization on current-induced spin-orbit torque in thin topological insulator films
研究了在顶、底表面态杂化的情况下，拓扑绝缘体（TI）薄膜中的电流诱导自旋轨道矩。给出了自旋力矩与TI厚度之间的关系，并由此导出了使自旋力矩最大化的TI厚度的最佳值。我们数值计算表明，在典型的TI薄膜制成的$\mathrm{Bi_2Se_3}$，最佳的厚度约为3-5 nm。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Anomalous Electron Trajectory in Topological Insulators
提出了拓扑绝缘体中电子轨道运动的一般理论。面内电场驱动自旋向上和自旋向下的电子弯曲到相反的方向，并且在样品的边界附近形成跳跃轨道运动，这是整数量子霍尔效应的对应物。通过调节外部电场可以发现和控制伴随的Zitterbewegung。超快翻转的电子自旋导致拓扑绝缘体中的量子侧跳，以及具有自旋轨道相互作用的二维电子气中的蛇形轨道运动。这个特性提供了一种通过操纵电子自旋来控制电子轨道运动的方法。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Optimal field-free magnetization switching via spin-orbit torque on the surface of a topological insulator
提出一种在拓扑绝缘体表面实现无磁场磁化翻转的最优方案，解析推导出电流时间依赖性，发现类阻尼力矩趋于零时能效最佳，并设计了适用于实际系统的下啁啾旋转电流脉冲简化翻转方案。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical topological insulators with an auxiliary orbital degree of freedom
离散的自由度，如自旋和轨道，可以提供有趣的策略来操纵电子，光子和声子。由于具有自旋自由度，拓扑绝缘体在凝聚态物理、光学、声学和力学等领域引起了人们极大的兴趣。然而，轨道作为晶体的另一个基本属性，在拓扑绝缘体中却很少被研究。在这里，我们发明了一种新型的拓扑绝缘体，在纳米机械平台上具有辅助轨道自由度。我们在实验上实现了纳米机械拓扑绝缘体，其中轨道可以任意操纵的晶体。利用这一独特的功能，我们证明了不同的拓扑边缘状态之间的绝热过渡，这是一个重要的功能，复杂的系统，涉及不同的拓扑边缘通道。在一维边缘态的基础上，我们进一步构造了零维Dirac涡旋态。我们的研究结果揭示了前所未有的策略，操纵拓扑相变和研究拓扑相的物质在一个集成的平台上。
2020-06-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Highly Tunable Spin-Orbit Torque and Anisotropic Magnetoresistance in a Topological Insulator Thin Film Attached to Ferromagnetic Layer
研究了拓扑绝缘体（TI）薄膜和磁性绝缘体混合结构中的自旋-电荷转换现象。我们发现一个各向异性的逆自旋电流效应（ISGE），产生一个高度可调的自旋轨道力矩（SOT）。在准弹道极限下，我们还预测了低掺杂时的巨各向异性磁电阻效应。这些效果，没有对应的厚TI，依赖于同时存在的表面状态和面内磁化之间的杂交。ISGE和AMR都表现出对磁化强度和费米能级位置的强烈依赖性，并且可以用于纳米级的自旋电子学和基于SOI的应用。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall
Realization of second-order photonic square-root topological insulators
平方根高阶拓扑绝缘体（HOTI）是最近发现的一种新的拓扑相，具有继承自母体格点哈密顿量的有趣拓扑性质。与传统HOTI不同，平方根HOTI通常表现为两个成对的非零能量角态。在这项工作中，我们首次在实验上证明了光子学中的二阶平方根HOTI，从而揭示了这种独特的角态。具体的平台是激光写入的装饰蜂窝晶格（HCL），其平方哈密顿量表示底层HCL和呼吸Kagome晶格的直接和。位于不同的带隙的本地化的角状态观察到的特征相结构，在一个拓扑平凡的结构中的离散衍射形成鲜明对比。我们的工作为研究自旋为1/2和自旋为1的Dirac-Weyl费米子共存系统中的基本拓扑现象提供了一种方案，并可能为拓扑驱动的光子器件带来新的可能性.
2021-10-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-Orbit Qubit on a Multiferroic Insulator in a Superconducting Resonator
我们提出了一个自旋轨道量子位在纳米线量子点表面的多铁性绝缘体与摆线螺旋磁序。来自多铁性绝缘体的螺旋交换场在量子点中的电子自旋上引起非均匀的类塞曼相互作用，从而产生自旋轨道量子比特。没有外部磁场有利于将这种自旋轨道量子位集成到高质量的超导谐振器中。通过利用经由栅极电压的量子点中的Rashba自旋-轨道耦合，可以获得具有有效开/关切换的有效自旋-光子耦合。这使得所提出的设备可控，并有望用于混合量子通信。
2013-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Orbit Torque in two dimensional Antiferromagnetic Topological Insulators
研究了二维铁磁（FTI）和反铁磁（AFTI）拓扑绝缘体中的自旋输运。在存在面内磁化的情况下，AFTI支持零能量模式，这使得能够在低能量下进行拓扑保护的边缘传导。我们解决了这些结构中的电流驱动的自旋扭矩的性质，并研究自旋无关的障碍的影响。有趣的是，在强无序的自旋扭矩发展的反阻尼组件（即{ \em甚至}磁化反转后）沿边缘，这可能使电流驱动的操纵反铁磁序参量。当系统尺寸增加时，以及当系统进入平凡绝缘体状态时，该抗阻尼力矩减小。
2016-12-31 cond-mat.mes-hall
Chiral Magnetic Effect and Anomalous Hall Effect in Antiferromagnetic Insulators with Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有自旋轨道耦合的三维关联系统中的动态磁电现象。我们重点研究了反铁磁绝缘相，其中动力学轴子场是由反铁磁序参量的涨落实现的。结果表明，由于反铁磁共振等序参量的时间依赖性，出现了动态手征磁效应，即由磁场产生的交变电流。研究还表明，反常的霍尔效应是由于反铁磁畴壁等序参量的空间变化引起的。我们的研究表明，自旋-轨道耦合的反铁磁绝缘体中的自旋激发可以导致非平凡的电荷响应。此外，在我们的系统中观察到手征磁效应和反常霍尔效应相当于探测到凝聚态中的动力学轴子场。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling Topological Fusion in Quantum Hall Systems from Microscopic Principles
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与工程中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；Karlstads Universitet（卡尔斯特大学）；Institute for Advanced Study, Princeton（普林斯顿高等研究院）；Indiana University（印第安纳大学）
本文提出一种组合框架，通过微观数据直接推导量子反磁流体中任意子准粒子的融合规则，统一了阿贝尔和非阿贝尔激发的融合规则推导方法。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Orbital embedding and topology of one-dimensional two-band insulators
能带绝缘体的拓扑不变量通常被假设为只依赖于轨道之间的连通性，而不依赖于它们的胞内位置（轨道嵌入），这是紧束缚描述中的一个单独的信息。例如，在二维空间中，轨道嵌入会改变Berry曲率，但不会改变Chern数。在这里，我们考虑一维反演对称绝缘体分类的$\mathbb{Z}_2$拓扑不变$\vartheta=0$或$π$，相关的Zak阶段，并表明，$\vartheta$至关重要地依赖于轨道嵌入。我们研究了三种具有键、位和混合反转的双带模型：Su-Schrieffer-Heeger模型（SSH）、电荷密度波模型（CDW）和Shockley模型。SSH（或CDW）模型与$\vartheta=0$（分别为：$π$）。然而，肖克利模型的特征在于$\vartheta=0$和$π$之间的拓扑相变。关键的区别在于每个晶胞的两个轨道是在相同还是不同的位置。
2021-12-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Orbital-Selective Spin Texture and its Manipulation in a Topological Insulator
拓扑绝缘体代表了物质的一种新的量子态，它在本体上是绝缘的，但在边缘或表面上是金属的。在狄拉克表面态中，电子自旋与晶体动量锁定是公认的。本文报道了拓扑绝缘体Bi_2Se_3中自旋织构与轨道织构锁定的新现象。我们观察到光的偏振依赖的自旋织构的上部和下部狄拉克锥构成的强有力的证据的轨道依赖的自旋织构Bi2Se3。在变极化几何中检测到的不同自旋织构是初始态自旋轨道织构结合光电发射矩阵元效应的表现。我们的观察提供了一个新的轨道自由度和一种新的方式来控制拓扑绝缘体的自旋结构的光操纵，这对于它们在未来的自旋相关技术中的应用是重要的。
2014-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multifractality and Conformal Invariance at 2D Metal-Insulator Transition in the Spin-Orbit Symmetry Class
研究了二维自旋轨道（辛）普适类中非相互作用电子在金属-绝缘体相变（MIT）边界和拐角处的临界波函数的多重分形性.我们发现边界附近的MF指数与体块中的MF指数不同。在一个角落的指数被发现是直接相关的那些在一个直的边界通过共形不变性所产生的关系。这为二维自旋轨道MIT的共形不变性提供了直接的数值证据。即使在热力学极限下，边界的存在也会改变整个样品的MF。
2007-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological transport in a spin-orbit coupled bosonic Mott insulator
研究了自旋-轨道耦合玻色莫特绝缘体中的拓扑输运。我们发现，即使当自旋轨道耦合是阿贝尔的相互作用可以导致异常的准粒子动力学。为了说明后者，我们考虑Lin \textit{et al}实验中实现的自旋-轨道耦合。[Nature（London）\textbf{471}，83（2011）].对于这种自旋轨道耦合，我们计算准粒子色散和谱权重，相互作用引起的动量空间Berry曲率，和自旋密度的动量空间分布，并提出实验签名。此外，我们发现，在我们的单粒子传播子的近似，基态可以在原则上支持整数霍尔电导率，如果陈数的总和的空穴带是非零的。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
