Interplay of Band Geometry and Topology in Ideal Chern Insulators in Presence of External Electromagnetic Fields
理想陈氏绝缘相出现在时间反演对称性破缺的二维系统中。它们的特征是具有近乎平坦的能带，以及统一的量子几何-结合了Berry曲率和量子度量-以及不可压缩。在这项工作中，我们分析了量子几何的作用，在理想的陈氏绝缘体，旨在描述在存在外部面外磁场和电场的输运。我们首先表明，在没有外部扰动，新颖的Berry连接出现在理想的陈绝缘相。其次，我们详细分析了弱面外磁场作用下量子几何的形变，微扰Berry曲率和量子度规提供了一种有效的量子几何，并在绝缘状态下进行了分析，为我们的新连接提供了一个应用。讨论了在这种情况下Girvin-MacDonald-Platzman代数实现的条件。此外，由于新的有效量子几何的电输运的调查，一旦电场被添加。限制在金属制度中的两个频带的情况下，量子度量出现在霍尔响应中作为可测量的量子力学校正。例如，我们的发现可以应用于低能量下的菱面体三层石墨烯。
2021-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological insulators and geometry of vector bundles
本文从向量丛的几何与拓扑视角，探讨了特征向量集合的局部几何与全局扭曲如何决定电极化及拓扑绝缘体的金属表面态，并介绍了相关的物理类比与模型。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Geometry and Stabilization of Fractional Chern Insulators Far from the Ideal Limit
本文通过引入各向异性|C|=1陈绝缘体模型并结合耦合线方法，揭示了非理想量子几何下FCI退化的机制，发现非理想几何促成的反常anti-FCI相会阻碍FCI形成并利于电荷密度波等竞争相出现。
2024-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From Fractional Chern Insulators to a Fractional Quantum Spin Hall Effect
我们研究了平坦能带的代数结构，平坦能带的部分填充可能引起分数量子反常霍尔效应（或分数陈氏绝缘体）和分数量子自旋霍尔效应。这两种效应都出现在足够平坦的能带以及大致平坦和均匀的Berry曲率的情况下，使得全局陈氏数（拓扑不变量）可以与局部非对易几何相关联。这种几何形状类似于我们更熟悉的情况，即强磁场中二维电子系统中的分数量子霍尔效应。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet quantum geometry in periodically driven topological insulators
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文提出了一种用于周期驱动拓扑绝缘体的量子几何框架，通过时间分辨量子度量张量揭示了Floquet拓扑不变量与量子体积的关系。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Fundamental Tests of Quantum Geometric Bounds in Ionic and Covalent Insulators using Inelastic X-Ray Scattering
University of Illinois（伊利诺伊大学）；Anthony J Leggett Institute for Condensed Matter Theory, University of Illinois（伊利诺伊大学安东尼·J·雷格特凝聚态理论研究所）；Astera Institute（阿斯特拉研究所）；Materials Research Laboratory, University of Illinois（伊利诺伊大学材料研究实验室）
通过非弹性X射线散射研究离子性和共价绝缘体的量子几何界限，发现共价键具有更高的量子信息密度和去局域化程度。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Second Harmonic Hall Response in Insulators: Inter-band Quantum Geometry and Breakdown of Kleinman's Conjecture
State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院量子功能材料国家重点实验室）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
研究揭示了绝缘体中带间量子几何主导的二次谐波Hall响应，并发现其频率色散现象与Kleinman猜想的失效有关，同时预测了双层石墨烯中的巨SHH磁化率。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Evidence of surface transport and weak anti-localization in single crystal of Bi2Te2Se topological insulator
拓扑绝缘体具有金属表面态，是强自旋轨道耦合的结果，表现出独特的表面输运现象。但是这些表面输运在金属体导电的存在下被掩埋。我们采用改进的Bridgman法合成了高质量的Bi $_2$ Te $_2$ Se单晶，在20 K以下具有高的体电阻率$>$ 20~ $Ω$ cm，而体电阻率大部分是惰性的，表面输运占主导地位。在20-300 K温度范围内，电阻率随温度的变化服从带隙半导体的激活规律.我们设计了一种特殊的测量几何结构，其目的是从块体中提取表面输运。将这种特殊的几何结构应用于电阻测量，发现Bi $_2$ Te $_2$ Se单晶在20 K时表现出从体导电到表面导电的转变。同时，该材料也显示出强有力的证据，弱反局域化的磁输运由于对散射的导电表面状态的保护。这种新颖的简单几何结构是一种简单的途径来寻找拓扑绝缘体中表面输运的证据，这是未来自旋电子学应用的有前途的材料。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized two terminal conductance, edge states and current patterns in an open geometry 2-dimensional Chern insulator
本文用非平衡格林函数方法研究开放几何陈绝缘体，证明电流仅在角落进出、理想单通道接触是涌现的，从而为Landauer-Buttiker理论提供微观依据，并揭示量子化双端电导的有限尺寸效应和耦合依赖。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Wave Functions for Fractional Chern Insulators on Disk Geometry
最近，分数Chern绝缘体（FCI），也称为分数量子反常Hall（FCI）态，已在拓扑平坦带的晶格系统中被理论上建立。这些系统表现出与传统的分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称FWHH）系统相似的分数化现象。利用FCI/FAH态与FCI/FAH态之间的映射关系，借助于广义泡利原理（GPP）和Jack多项式，构造了圆盘几何上FCI/FAH态的多体波函数.与精确对角化方法计算的基态相比，即使当Hilbert空间维数为$3\times10^6$时，其波函数重叠度也高于$0.97$.我们还使用GPP和杰克多项式构造边缘激发的费米子FCI/FIGAH状态。费米子FCI/FIGAH系统的准简并序列再现了手征Luttinger液体理论的预测，补充了更大晶格尺寸和更多粒子的精确对角化结果。
2015-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Geometry and Topology Tango in Ordered and Amorphous Chiral Matter
从弹性元件组装的机械结构到光子超材料，各种系统都有一个共同的几何功能：亚晶格对称性。这种性质实现了手征对称性，它首先被引入来表征它们能隙附近的一些电子绝缘体。在这篇文章中，我们介绍了一个通用的框架来阐明和设计零能量拓扑边界模式在所有系统享有手征对称性，无论是结晶或非晶。我们首先展示了如何区分手征绝缘体从另一个现实空间的措施：他们的手征极化。在晶体中，我们用它来重新定义体边界对应的概念，并解决其应用于手性绝缘体的长期存在的歧义。在非晶超材料中，我们用它来制定通用的几何规则来定位拓扑上不同的相位，并解释如何设计比周期性结构更鲁棒的局部零模波导。
2021-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Advanced piezoresistance of extended metal/insulator core shell nanoparticle assemblies
具有核/壳几何结构的组装的金属/绝缘体纳米颗粒提供了对含有大量（>106）隧穿势垒的材料的访问。我们证明了陶瓷涂层的金属纳米粒子的生产表现出优异的压敏导电性。我们进一步表明，20 nm铜纳米粒子上的石墨烯双层和三层在这种核/壳几何结构中是绝缘的，并显示出类似的压力依赖性电导率。这表明核/壳金属/绝缘体组件提供了一种替代传感材料的途径。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall
Electrical Switching of the Edge Current Chirality in Quantum Anomalous Hall Insulators
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过自旋轨道扭矩实现量子反常霍尔绝缘体边缘电流手性切换，揭示了磁化与拓扑态相互作用的新机制。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional spin Hall magnetoresistance in topological insulator/ferromagnetic layer heterostructures
拓扑绝缘体中的大自旋轨道耦合导致螺旋自旋织构的狄拉克表面态，这对拓扑自旋电子学是有吸引力的。这些状态在室温下对近端磁矩产生有效的自旋轨道转矩。然而，基于这种切换的存储器或逻辑自旋器件需要非最佳的三端子几何结构，其中两个端子用于写入电流，一个端子用于读取器件的状态。一个替代的两个终端设备的几何形状是现在可能的，利用最近发现的单向自旋霍尔磁电阻在重金属/铁磁双层和（在低温下）在磁性掺杂的拓扑绝缘体异质结构。我们报告的观察单向自旋霍尔磁电阻在技术相关的设备的几何结构，结合了传统的铁磁金属的拓扑绝缘体。我们的设备显示出的品质因数（磁阻每电流密度每总电阻），这是在全金属Ta/Co双层的最高报道值相媲美。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Non-local electrical detection of spin-polarized surface currents in the 3D topological insulator BiSbTeSe$_{2}$
本研究采用带铁磁电极的非局域输运结构，电学探测三维拓扑绝缘体BiSbTeSe₂的自旋极化表面电流，揭示了温度对非局域信号的影响及非局域与局域结构自旋信号比的差异，为理解拓扑表面态输运提供了实验依据。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chern Insulators on Singular Geometries
拓扑量子态已经在二维平面或具有不同几何形状的晶格（如平面、柱面和环面）上被提出和研究。本文研究二维奇异表面（如圆锥面和类螺旋面）上的量子反常Hall（QAH）态和Chern绝缘体（CI）态。这种奇异的几何形状可以构造基于磁盘的几何形状和一个定义的单位扇区与$n$折叠旋转对称。奇异的几何结构导致了CI/QAH态的新颖和有趣的特征，例如带内和带内核心态，电荷分馏和边缘激发的多个分支。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Corner Charge Fluctuation as an Observable for Quantum Geometry and Entanglement in Two-dimensional Insulators
本研究提出晶格上角电荷涨落的分离方案，证实其与量子几何直接相关，通过模型解析与数值验证证明其实验探针价值，并揭示自由费米子中量子几何与量子信息的关联。
2025-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite-size energy gap in weak and strong topological insulators
拓扑绝缘体（TI）的非平凡性可以通过体拓扑不变量或被保护的金属表面态的存在来表征。然而，在有限尺寸的实际样品中，这种非平凡性并不一定保证表面态的无间隙性。依赖于几何结构和拓扑指数，可以出现不同性质的有限尺寸能隙，并且相应地，表现出带隙的各种标度行为。自旋-表面锁定提供了这样的间隙开放机制之一，导致能隙的幂律缩放。弱TI和强TI对样品的几何形状表现出不同程度的敏感性。作为一个值得注意的例子，一个强TI纳米线的矩形棱柱形状被示出为更多的间隙比弱TI的完全相同的几何形状。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
Designer thermal switches: Effect of the contact material on instantaneous thermoelectric transport through a strongly interacting quantum dot
利用含时非交叉近似和线性响应Onsager关系，研究了接触几何形状对量子点瞬态热电响应的影响.我们利用石墨烯和金属触点来实现这一目的。瞬时热功率显示正弦振荡，其频率与接触态密度中的van Hove奇点和费米能级之间的能量分离成比例，无论近藤时标开始时的不对称因子如何。在近藤温度附近，振荡的幅度随着温度的降低而增加。我们还计算了瞬时品质因数，并表明，在温度高于近藤温度发生的振荡增强比在较低的温度下发生的，由于违反的Wiedemann-Franz定律。石墨烯在单电子器件中比普通金属更有前途，因为它可以最大限度地减少这些振荡。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall
From fractional Chern insulators to topological electronic crystals in moiré MoTe2: quantum geometry tuning via remote layer
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大凌波研究院）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；University of Tennessee（田纳西大学）
通过调节量子几何，研究在莫尔MoTe2中实现了分数切赫绝缘体与拓扑电子晶体之间的相变竞争。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous topological phases in a Chern insulator connected to leads in a cylindrical geometry
International Center for Theoretical Sciences (ICTS)（国际理论科学中心）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育研究所浦那分校）；Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University（东北大学先进材料研究机构）；University of Kashmir（克什米尔大学）；Indian Institute of Science（印度理工学院）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究院）
研究揭示了Chern绝缘体连接导体时的近邻效应，通过拓扑不变量解释霍尔电导的量子化。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Local topological markers for Chern insulators in ribbon geometry
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana（卢布尔雅那大学数学物理学院）；Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯蒂芬研究所）
本文研究了在部分平移对称性系统中局部陈标记的特性，通过混合位置-动量基计算了开放和周期边界条件下的局部陈标记，并在Haldane模型ribbon中展示了边界行为与完全开放几何的不同。
2026-04-11 cond-mat.mes-hall
The quantum geometric origin of capacitance in insulators
本文提出绝缘体中频率一阶纵向电导率来源于由量子度规与谱隙之比决定的内禀电容，并在量子化磁场电子气、扭转双层石墨烯和金刚石等体系中证明其可测量效应。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall
Energy spectrum and broken spin-surface locking in topological insulator quantum dots
研究了由强拓扑绝缘体构成的量子点的能谱和本征态的自旋宇称结构。在有限长圆柱几何中使用有效低能理论，数值计算表明，即使在最低的能量尺度下，拓扑保护表面模式中的自旋方向也不会锁定在表面上。我们发现“零动量”模式，和subgap状态本地化附近的“帽”的点。本征态的能谱和自旋织构基本上是从解析表面狄拉克费米子描述再现。我们的研究结果进行了比较，在有限长度的纳米线几何形状的强拓扑绝缘体的紧束缚模型的微观计算。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall
Localization anisotropy and complex geometry in two-dimensional insulators
局域化张量是绝缘体和金属之间可互换性的度量。这个张量与动量空间中被占据带的量子度规张量有关。在二维和热力学极限下，它定义了一个在扭角空间上的平坦黎曼度量，拓扑上是一个环面，它赋予这个空间一个复杂的结构，由一个复参数$τ$描述。结果表明，后者是一个物理观测系统的各向异性。扭曲角空间的量$τ$和黎曼体积提供了一种不变的方法来参数化在热力学极限下获得的平坦量子度规。此外，如果通过改变理论的耦合，系统经历量子相变，其中间隙关闭，复杂的结构$τ$仍然是明确的，虽然度规发散（金属态），它是固定的形式附近的间隙关闭点的哈密顿量。黎曼体积是导致度规在相变处发散的原因。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Pressure-Tunable Generalized Wigner Crystal and Fractional Chern Insulator in twisted MoTe$_2$
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Key Laboratory of Quantum Matter State Control and Ultra-Precision Measurement Technology（北京量子物质态调控与超精密测量技术重点实验室）
本文通过理论计算表明，压力可以有效调控扭曲双层MoTe$_2$中单粒子带的平坦性和量子几何，从而灵活调节分数量子陈绝缘体和广义维格纳晶体的形成及其多体拓扑相变。
2026-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Quantum Edge Gears in 2D Topological Insulators
我们发现，两端输运可以测量Luttinger液体（LL）参数$K$，在螺旋LLS的边缘的二维拓扑绝缘体（TI）与Rashba自旋轨道耦合。我们考虑一个库仑阻力几何与两个共面TI和短程自旋翻转边缘间散射。注入一个边缘回路的电流在第二个边缘回路中引起循环，第二个边缘回路在没有引线的情况下漂浮。在低温（$T \rightarrow 0$）理想阻力区，电导为$(e^2/h)(2 K + 1)/(K + 1)$。在较高的$T$下，我们预测电导率为$\sim T^{-4K+3}$。还计算了单个边缘的电导率。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Many-body quantum geometric effects and entanglement at the 3D metal-insulator quantum phase transition
The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文通过磷掺杂硅中光学电导率的负一阶矩探测三维金属-绝缘体量子相变中的量子几何长度，揭示了其不连续跳跃行为及对介电响应的修正。
2026-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of topological exciton insulators and condensates in flat Chern bands
本文理论研究了平带陈绝缘体中光泵浦激子的拓扑涡旋结构与超流性，揭示其涡旋量由能带陈数差决定，并提出通过圆偏振光辐射、非线性反常霍尔效应及电压降量子化等实验探测方案。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kähler geometry and Chern insulators: Relations between topology and the quantum metric
我们从Kähler几何的角度研究了Chern绝缘体，Kähler几何是光滑流形的几何，它具有由辛形式、可积几乎复结构和黎曼度量组成的相容三元组。费米投影仪，即投影到被占据的能带上的投影仪，提供了一个到凯勒流形的映射。在量子态的目标空间上，占据带的量子度规和Berry曲率分别与黎曼度规和辛形式有关。我们发现参数空间关于量子度规的最小体积是$π|\mathcal{C}|$，其中$\mathcal{C}$是第一个陈数.我们确定的条件下，实现最小体积的布里渊区和扭转角空间。当量子度规具有从量子态空间中继承的Kähler流形结构时，布里渊区的体积最小，量子度规处处非简并。如果扭角环面的量子体积是最小的，则两个参数空间都具有从量子态空间继承的凯勒流形的结构。这些条件被证明是与分数陈绝缘体的稳定性。对于两个波段的系统，布里渊区的体积自然是最小的贝里曲率是无处不在的非负或非正的，我们还展示了如何后者，在这种情况下是成比例的量子体积形式，必然有零由于拓扑约束。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Multi-State Geometry of Density Matrices and Rectification Sum Rules
Department of Physics, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系）；Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校安东尼·J·利盖特凝聚态理论研究所）
本研究发展密度矩阵的多态几何理论，推导适用于多体系统的二阶整流求和规则，经数值验证几何贡献可主导积分响应，低温整流测量可探测绝缘体多态几何。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Gyrotropic Fingerprints of Magnetic Topological Insulator-Unconventional Magnet Interfaces
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；National Institute of Technology Silchar（锡尔哈尔国立技术学院）
研究通过齐纳量子几何框架揭示磁性拓扑绝缘体与非常规磁体界面的旋磁响应特征，为表征非常规磁绝缘体提供新方法。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum-geometry-driven Mott transitions and magnetism
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文通过量子几何驱动莫特相变和磁性转变，揭示了多轨道和莫尔材料中电子相互作用的物理机制。
2026-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revealing quantum metric multipoles in magnetic topological insulator MnBi2Te4
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Linnaeus University（林奈大学）；KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本研究在多层磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4中观测到高达七阶的非线性电子输运，通过标度分析和理论计算识别出量子度量多极子和非线性Drude电导率为其微观起源。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dielectric and optical markers originating from quantum geometry
本文证明半导体与绝缘体的多种非激子介电和光学性质源于量子几何，并提出可映射到实空间晶格位点的局域标记，以解释近场光学观测的空间不均匀性及探测保真度标记。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall
Beyond the constant-mass Dirac physics: Solitons, charge fractionization, and the emergence of topological insulators in graphene rings
平面石墨烯环的双连通多边形几何结构被发现带来了用于访问超越定质量Dirac-费米子理论的非平凡相对论量子场（RQF）理论模型的拓扑构型。这些包括产生符号交替的质量，孤子激发，和电荷分馏。这项工作集成了RQF拉格朗日公式与数值紧束缚Aharonov-Bohm电子光谱和广义位置相关质量狄拉克方程。与具有纯金属臂的扶手椅型石墨烯环（aGRG）相比，具有半导体臂以及具有混合金属-半导体臂的某些类别的aGRG显示出一维非平凡拓扑绝缘体的性质。这进一步揭示了通过操纵蜂窝晶格几何形状实现石墨烯基非平凡拓扑绝缘体的替代方向，而没有自旋轨道贡献。
2014-01-22 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
Conductance fluctuations and disorder induced $ν=0$ quantum Hall plateau in topological insulator nanowires
暴露在磁场中的干净拓扑绝缘体会产生朗道能级，并伴随着无限平板几何形状的非零霍尔电导率。在这项工作中，我们考虑的情况下，无序的拓扑绝缘体纳米线和发现，相比之下，零霍尔高原出现在一个广泛的能量窗口接近狄拉克点。我们数值计算了无序纳米线统计系综的电导及其分布，并利用电导涨落研究了绝缘相对纳米线长度、无序强度和磁场等系统参数的依赖关系。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Geometrical engineering of a two-bands Chern insulator in two dimensions with arbitrary topological index
二维2带绝缘体破缺时间反演对称性可以呈现拓扑相位，其拓扑相位由称为陈数的拓扑不变量表示。在这里，我们首先提出了一个有效的程序来确定这个拓扑指数。这个工具允许在原则上设想2带哈密顿与任意陈数。我们应用我们的方法，逐步构建一个量子反常霍尔绝缘体（陈氏绝缘体），它可以通过五个拓扑相位调整由陈氏数{0，+/-1，+/-2}。在一个圆柱形的有限几何形状，这样的绝缘体，因此可以维持两个边缘状态，我们解析表征。从这个非平凡的陈氏绝缘体和它的时间反转副本，我们建立了一个量子自旋霍尔绝缘体，并显示如何与一个+/-2陈氏指数相产生平凡的Z2绝缘相。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Bundle gerbes for topological insulators
束格布是高等几何结构的简单例子，显示了它们在处理物理理论的拓扑微妙性方面的效用。我回顾了最近通过等变丛格贝斯构造凝聚态系统的挠率拓扑不变量。该结构涵盖了静态和周期性驱动的系统与时间反转不变性在2和3空间维度。第一讲讨论了格贝几何的改进，第二讲讨论了格贝在拓扑绝缘体中的应用。
2015-12-03 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Torsional Response and Dissipationless Viscosity in Topological Insulators
我们考虑了二维和三维拓扑绝缘体（TI）中电子自由度的粘弹性响应。我们的主要重点是在2D陈省身绝缘体表现出大量dissipationless粘度类似于量子霍尔粘度预测整数和分数量子霍尔状态。我们表明，无耗散粘度是一个TI的基本晶格几何形状的扭转变形的响应。粘弹性响应还表明，晶体位错在陈绝缘体将携带动量密度。我们简要地讨论了3D的概括，这意味着时间反演不变TI的将表现出量子霍尔粘度在其表面上。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetically Defined Qubits on 3D Topological Insulators
我们探讨了打破时间反演对称性的潜力，以限制到量子线和量子点的三维拓扑绝缘体的表面状态。铁磁体绝缘体盖层上的磁畴壁提供了预测显示量子反常霍尔效应（QAHE）的界面态。在这里，我们表明，限制也可以发生在磁畴异质结构，与扩展的状态在内部域，以及在周围的域壁的界面QAHE状态。建议的几何形状允许隔离的线和点从虚假规避表面状态。对于量子点，我们发现量子点边缘的高自旋极化量子化QAHE态构成了量子计算量子比特的一个有希望的候选者。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic scattering of Dirac fermions in topological insulators and graphene
研究了无质量狄拉克费米子在空间定域静态磁场中的量子输运和散射。该模型统一描述了拓扑绝缘体中的轨道磁场、塞曼场和交换场以及单层石墨烯中由应变或缺陷引起的赝磁场效应。一般的散射理论制定，并为径向对称的领域，散射振幅和总的和运输截面表示的相移。作为应用，我们研究了环形磁场（包括Aharanov-Bohm几何）和磁偶极子的散射。
2010-07-30 cond-mat.mes-hall
Microwave band gap and cavity mode in spoof-insulator-spoof waveguide with multiscale structured surface
我们提出了一种多尺度欺骗绝缘体欺骗（SIS）波导，通过引入周期性的几何调制的波长尺度的SIS波导制成的完美的电导体。MSIS由多个SIS子单元组成。在小间隙近似下，解析地研究了欺骗表面等离子体激元（SSPP）基导模的色散关系。结果表明，由于布拉格散射，多尺度SIS具有微波带隙（MBG）。提供了设计参数空间中的“间隙图”。我们证明了子单元的几何形状可以有效地调节单元SIS的有效折射率，从而进一步控制MBG的宽度和位置。计算结果与有限元数值计算结果吻合较好。对于给定几何尺寸的有限尺寸MSIS，在毫米尺度下，有限元计算表明，一阶对称SSPP模式在MBG中在4.29 GHz至5.1 GHz的频率范围内具有零传输。在4.58 GHz处的间隙内观察到腔模，其来自多尺度SIS波导中的设计者“点缺陷”。此外，EMPMSIS波导示出具有对称和反对称模式与自己的MBG，分别。这种结构的深亚波长限制和对SSPP传播的极大控制，使其在小型化微波器件中具有潜在的应用前景。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bulk--boundary correspondence in a non-Hermitian quantum spin-Hall insulator
本文将基于修正周期边界条件的非厄米体-边界对应场景扩展至非厄米量子自旋霍尔绝缘体，证明其能正确描述该系统的体-边界对应，且导出的相图与开放边界条件下的谱一致。
2023-11-22 cond-mat.mes-hall
Creating Localized Majorana Zero Modes in Quantum Anomalous Hall Insulator/Superconductor Heterostructures with a Scissor
在这项工作中，我们证明，在量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的大部分中进行切割（窄真空区）创建具有反向传播电子模式的拓扑保护的单螺旋通道，并且通过邻近效应在螺旋通道上诱导超导性将在切割的末端创建Majorana零能量模式（MZMs）。在这种几何结构中，不需要邻近间隙来克服QAHI的体绝缘间隙以产生如二维QAHI/超导体（QAHI/SC）异质结构中的MZM。因此，具有MZM的拓扑区域被极大地扩大。此外，由于单个螺旋通道的存在，避免了由多个导电通道引起的低能量间隙内束缚态的产生，使得MZM可以在能量上与其他间隙内激发很好地分离。这种简单但实用的方法允许在具有复杂几何形状的设备中创建大量的MZM，例如用于基于测量的拓扑量子计算的六子。我们进一步展示了如何编织的MZM可以通过控制之间的耦合强度的反向传播的电子模式。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometric Model of Topological Insulators from the Maxwell Algebra
提出了一种新的三维拓扑绝缘体的几何模型。这些系统的带隙边界支持相对论量子霍尔态，并由具有麦克斯韦代数中取值的规范连接的陈-西蒙斯理论描述。这代表了庞加莱代数的非中心扩展，并考虑了表面态的洛伦兹对称性和磁平移对称性。这样，我们得到了相对论版本的Wen-Zee项，我们表明，非最小的背景几何和电磁场之间的耦合模型是在平坦空间中的相对论量子霍尔态的主要性质一致。
2016-10-15 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Energy-Resolved Quantum Geometry from Středa Response: Driven-Dissipative Bosonic Lattices and Disordered Systems
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université（卡斯勒-布罗塞尔实验室，法兰西学院，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，索邦大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles（非线性现象与复杂系统中心，布鲁塞尔自由大学）
研究通过受驱动耗散玻色晶格实现能量分辨的Středa响应，揭示量子几何特性，并探讨强无序下拓扑带的命运。
2026-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
