The Magnetic Dislocation in Photonics
本文提出磁性位错概念，将拓扑缺陷与磁畴壁边缘模式结合，实现可线性调节的彩虹光捕获及绝热泵浦态转换，为光子学等多平台提供新光操控灵活性。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wavefront dislocations reveal the topology of quasi-1D photonic insulators
相位奇异性在波场中普遍存在，与波动方程无关。这种拓扑缺陷会导致波前位错，正如在大量经典波实验中所观察到的那样。波函数的相位奇异性也是对物质的带隙相位进行拓扑分类的核心。尽管有相同的奇异特征，波中的拓扑绝缘体和拓扑缺陷仍然是两个不同的领域。实现一维微波绝缘体，我们实验观察到波前位错-一个二维相位奇点-在局部态密度时，系统进行拓扑相变。我们从理论上表明，在过渡的干涉条纹的数量的变化揭示了拓扑指数，在绝缘体中的能带拓扑的特征。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall
Bound states at partial dislocation defects in multipole higher-order topological insulators
体-边界对应关系是拓扑绝缘体的一个标志，它将材料的体拓扑性质与鲁棒边界态的存在联系起来。然而，在晶体拓扑材料中，绝缘间隙中的边界态的存在并不总是必要的，因为它们可以隐藏在体能带中，被非拓扑起源的边界伪影所掩盖，或者在高阶拓扑的情况下，它们可以完全被间隙化。至关重要的是，在这样的系统中，受保护的拓扑结构和相应的对称性缺陷之间的相互作用可以提供各种各样的体探针来揭示它们的拓扑性质。例如，体晶体学缺陷（诸如向错和位错）已经被示出为在由晶体对称性保护的绝缘体中结合分数电荷和/或鲁棒的局部束缚态。最近，被称为部分位错的平移对称性的奇异缺陷被提出作为高阶拓扑的探针。然而，这是一个艰巨的任务，有实验控制的产生和探测孤立的缺陷，在固态系统，因此，它们的使用作为一个散装探针的拓扑结构面临着许多挑战。相反，在这里，我们表明，高阶拓扑结构的部分位错探针非常适合工程材料的背景。事实上，我们提出的第一个观察部分位错诱导的拓扑模式在2D和3D高阶拓扑绝缘体从基于电路的谐振器阵列。虽然旋转缺陷（向错）以前已被证明表明高阶拓扑结构，我们的工作提供了第一个实验证据，外来的平移缺陷（部分位错）是散装拓扑探针。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall
Large thermoelectric figure of merit for 3D topological Anderson insulators via line dislocation engineering
研究了三维拓扑安德森绝缘体的热电性质。研究表明，在高密度位错下，在具有非零时间反转不变动量的拓扑绝缘体材料（如Bi_{1-x} Sb_x）中，通过晶格螺位错传输的一维拓扑保护导电态可以控制热电优值ZT.当化学势不超过迁移率边缘时，在室温下的ZT可以达到大的值，对于合理的参数远高于1，因此使该系统成为纳米器件热管理应用的强有力的候选者。
2010-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Real-space topological localizer index to fully characterize the dislocation skin effect
本文引入基于谱局域化器的实空间拓扑不变量，统一表征了有序和无序二维系统中的边界与位错趋肤效应，有效解决了无平移对称性下的拓扑诊断难题。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall
Topological magnonic dislocations modes
研究揭示了二维铁磁体中由晶格位错引发的拓扑保护磁旋缺陷模式，其具有鲁棒的拓扑特性，并在磁性混乱中表现出显著的稳定性。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Dislocation Response in Elementary Semiconductors
Imperial College London（帝国理工学院）
本研究通过分析本征半导体在空间反演对称下的特性，揭示了边缘位错的非平凡响应与螺旋位错的平凡响应，并通过数值模拟验证了中间间隙极化带的存在。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall
Dislocation as a bulk probe of higher-order topological insulators
拓扑材料是现代凝聚态物理研究的中心，它以其坚固的金属边缘或表面态为拓扑不变量，表征了体材料中的电子能带结构。高阶拓扑（HOT）状态扩展了这种通常的体边界对应关系，因此它们拥有位于低维边界（如角和铰链）的模式。在这里，我们从理论上证明，位错，晶体材料中无处不在的缺陷，可以探测高阶拓扑结构，最近在各种平台上实现。我们发现，HOT绝缘体响应位错通过对称性保护的有限能量的间隙电子模式，定位在缺陷的核心，这源于HOT质量畴壁的取向和伯格斯矢量的位错之间的相互作用。因此，只有当Burgers矢量指向低维无间隙边界时，这些模式才变得无间隙。我们的研究结果是相应的系统探测的扩展体边界对应在广泛的HOT晶体，光子和声子或机械超材料通过体拓扑晶格缺陷。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall
Observation of dislocation-induced topological modes in a three-dimensional acoustic topological insulator
实空间拓扑晶格缺陷和能带的倒易空间拓扑之间的相互作用可以引起新的现象，例如在三维拓扑绝缘体中束缚于螺旋位错的一维拓扑模式。我们获得了直接的实验观察位错诱导的螺旋模式的声学模拟弱三维拓扑绝缘体。螺旋模的空间分布是通过自旋分辨场映射得到的，并通过紧束缚和有限元计算进行了数值验证。这些一维螺旋通道可以用作三维介质中的鲁棒波导。我们的实验为研究三维经典拓扑材料中拓扑晶格缺陷所能实现的新物理模式和功能铺平了道路。
2021-05-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Deformations of the spin currents by topological screw dislocation and cosmic dispiration
我们研究了拓扑螺位错和宇宙dispenses诱导的自旋流。利用推广的Drude模型，我们发现自旋相关力被非平凡几何修正。对于拓扑螺位错，自旋极化矢量的变形只会使自旋流的方向发生弯曲。相比之下，由宇宙dispensing引起的力可以影响自旋电流的方向和大小。因此，自旋霍尔电导率不接受来自螺位错的校正。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Topological Defects in Graphene: Dislocations and Grain Boundaries
尽管有大量的实验观察，但石墨烯中的拓扑缺陷，位错和晶界仍然没有得到很好的理解。我们介绍了一种通用的方法，用于构建任意伯格斯矢量以及晶界，覆盖整个范围内的可能的取向差角的石墨烯位错。通过使用从头计算，我们调查这些拓扑缺陷的热力学和电子性质，发现积极有利的对称大角度晶界，强烈的倾向，在小角度制度的面外变形，和显着的影响，对电子结构。目前的研究结果表明，位错和晶界是石墨烯中重要的本征缺陷，可以用于工程石墨烯基纳米材料和功能器件。
2010-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultracold Quantum Gases in Optical Lattice with Topological Defects: Its Physics and Experimental Proposal
本文提出了一种实现具有可控位错的光晶格的方案，并在二维光晶格上研究了超冷量子气体的物理性质。特别地，位错可以在二维Peierls光晶格上诱导分数拓扑通量。这些结果为研究具有可控拓扑晶格缺陷的光晶格上的量子多体系统（包括位错、拓扑通量）提供了新的途径。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological Layer-Spin Filter in Screw Dislocation
本文理论研究含螺位错的多层 Kane-Mele 模型，证明螺位错可承载无耗散边缘态并实现层-自旋滤波，且该效应对 Anderson 无序稳健。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall
Probing fragile topology with a screw dislocation
本研究针对脆弱拓扑缺乏体边对应、实验特征存疑的问题，利用六角声子晶体实验证明具有填充反常的脆弱拓扑相可通过螺型位错探测，发现一维无能隙束缚模，揭示新型体-缺陷对应关系并提供探测新工具。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Interplay between electronic topology and crystal symmetry: Dislocation-line modes in topological band-insulators
我们阐明了三维拓扑带绝缘体中位错线响应的一般规律。根据这个${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则，晶格拓扑结构，由位错线取向的方向${\bf t}$与伯格斯矢量${\bf b}$，结合的电子带拓扑结构，其特征在于带反转动量${\bf K}_{\rm inv}$，以产生无隙传播模式时，正交于位错线的平面具有带反转与非平凡的后续通量$Φ={\bf K}_{\rm inv}\cdot {\bf b}\,\, ({\rm mod\,\,2π})$。虽然它已经被Y. Ran { \it等人}，Nature Phys.{ \bf 5}，298（2009），位错线具有传播模式，它们与拓扑状态的晶体对称性一起出现的确切机制由${\bf K}\text{-}{\bf b}\text{-}{\bf t}$规则提供。最后，我们讨论了可能的实验结果的例子中，模式是不经意的传播方向，如最近提出的拓扑绝缘状态的电子掺杂BaBiO $_3$。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Winding Numbers from Wavefront Dislocations in Local Electronic Density
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
通过局域电子密度与Atiyah-Singer指标定理的联系，提出一种从局域电子密度中提取拓扑绕数的通用方法，并展示其在数值模拟和STM数据中的应用。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall
Wavefronts Dislocations Measure Topology in Graphene with Defects
本文提出通过局域电子密度的波前位错图样直接读取陈数或绕数，从而识别含空位等拓扑缺陷的石墨烯拓扑性质，并证明Kekulé畸变等价于空位。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous and normal dislocation modes in Floquet topological insulators
具有非平凡体拓扑不变量的电子带通过边界处的鲁棒无隙模式显现，例如，边缘和表面。因此，这种体-边界对应在受驱动量子材料中也是有效的。例如，合适的周期性驱动器可以将普通绝缘体转换为Floquet拓扑绝缘体（FTI），其在与真空的界面处适应非耗散动态无间隙模式。在这里，我们从理论上证明，位错，晶体中无处不在的晶格缺陷，可以探测FTI以及非常规的$π$ -平凡的绝缘体在大部分驱动的量子系统通过支持正常和异常模式，本地化的缺陷核心附近。正常和异常位错模式分别位于Floquet区中心和边界。我们对二维Floquet Chern绝缘体和$p_x+ip_y$超导体的位错模分别由带电和中性的Majorana费米子构成的情形进行了研究。因此，我们的研究结果应该有助于探测Floquet拓扑相位在国家的最先进的实验驱动量子晶体，冷原子设置，光子和声子超材料通过散装拓扑晶格缺陷。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fragile dislocation modes in obstructed atomic topological phases
本研究提出脆弱拓扑位错模式概念，并在二维 SSH 模型的受阻原子拓扑相中揭示其受手性与 C$_{4v}$ 对称性保护的有限能区及稳定性。
2024-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trapped state at a dislocation in a weak magnetomechanical topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的特征在于绝缘体和其边界上的对称保护束缚态。“强”拓扑绝缘体的特征在于受某些内部对称性保护的\emph{all}边界上的稳健导电状态。然而，“弱”拓扑绝缘体（WTI）需要晶格平移对称性，使其对无序更敏感。然而，这种敏感性引起了有趣的特性，如各向异性的边缘模式，量子化的电荷极化，并出现在位错缺陷的束缚态。尽管拥有有趣的功能，WTI对疾病的敏感性构成了实验确认的挑战。在这里，我们实现了一个2D磁机械超材料，并通过实验证明了WTI的独特功能。具体来说，我们表明，二维WTI是各向异性的主机边缘模式只在某些边缘，以及托管在位错缺陷的束缚态。我们构建的2D WTI从堆叠的1D SSH链，我们在实验上显示了不同的间隙阶段的1D模型。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A topological flux trap: Majorana bound states at screw dislocations
超导异质结构中的非平凡拓扑结构的工程化是一个非常具有挑战性的任务。减少该系统的组成部分将有助于建立长期寻求的马约拉纳邦。在这里，我们探索了一条在平凡的超导体中实现紧急拓扑结构的途径，而不需要其他近似材料。具体来说，我们表明，一个漩涡托管偶数通量量子能够形成一个准一维拓扑子系统，可以映射到Kitaev线，如果漩涡被困在螺旋位错。这种晶体学缺陷破坏了反转对称性，从而使局部自旋轨道耦合穿过超导体。的涡旋位错对，否则平凡的散装可以窝藏一对马约拉纳束缚态位于两个表面终端。我们解释的能带反转的Caroli-de Gennes-Matricon涡旋束缚态的拓扑转变，并讨论了有利的材料参数。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Three-dimensional non-Bosonic non-Fermionic quasiparticle through a quantized topological defect of crystal dislocation
三维空间中的准粒子服从玻色子或费米统计，满足正则对易或反对易关系是一个基本假设。然而，在某些约束下，例如二维维度约束，正则量子化代数被允许分解，准粒子可以服从其他统计，例如任意子统计。在这项研究中，我们表明，dislons-准粒子在三维由于量子化位移场的位错-也可以服从既不玻色子也费米统计由于位错的拓扑约束。在此基础上，得到了一个基于电子-离子相互作用的有效电子场论。一种经典类型的相互作用可以简化为众所周知的形变势散射，另一种量子类型的相互作用表明电子之间存在有效的吸引力。位错在超导电性中的作用被阐明为经典相互作用和量子相互作用之间的竞争，表现出与实验非常一致。
2016-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wavefront dislocations in graphene systems revealed by transport measurement
提出一种输运测量方法，利用谷间干涉导致的子晶格间透射系数相位奇点，在单层与 Bernal 堆叠双层石墨烯的电导图中揭示稳健的波前位错。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Quantum geometry, localization, and topological bounds of spin fluctuations
Universidad de Chile（智利大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
该研究揭示位错通过增强量子几何控制磁子的局域化与拓扑保护，并拓展拓扑相空间以实现无序诱导拓扑相的过渡。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Nematic States and Non-Abelian Lattice Dislocations
在凝聚态物理中，一个令人兴奋的新前景是在简单晶格模型中实现分数量子霍尔态（Fractional quantum Hall，HALL）的可能性，而无需大的外部磁场。一个基本的问题是，与普通的分数量子霍尔态相比，是否可以在晶格上实现定性的新态。在这里，我们提出了新的富拓扑态，拓扑的拓扑状态，这是一个戏剧性的后果之间的相互作用的晶格平移对称性和拓扑性质的这些分数陈省身绝缘体。当一个部分填充的平带的陈数为N时，它可以映射到一个N层量子霍尔系统。我们发现，晶格位错可以作为连接不同层的虫洞，并有效地改变空间的拓扑结构。晶格位错成为具有非平凡量子维数的缺陷，即使当实现的量子态本身是阿贝尔的时候。我们的建议导致在实验室中实现高亏格表面上的拓扑有序态物理的可能性，即使样品只有圆盘几何。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Elastic Dislocation-based Skyrmion Traps: Fundamentals and Applications
本文探讨畸变磁晶格中螺型位错与斯格明子的相互作用，建立拓扑磁学与拓扑弹性的联系，分析斯格明子经典及量子化运动，并举例其在低电流控制的赛道器件中的应用。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall
Weak topological insulator with protected gapless helical states
提出了一个描述三维拓扑绝缘体中位错线的可行模型。我们展示了弱拓扑绝缘体的脆弱表面狄拉克锥如何演化为局限于位错线附近的受保护的无带隙螺旋模。证明了拓扑绝缘体（无论强或弱）的表面狄拉克锥，当表面变形为穿透无表面系统的圆柱体时，获得有限尺寸的能隙.我们发现，当引入具有非平凡Burgers矢量的位错时，有限尺寸的能隙起到稳定一维无隙态的作用。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall
Dynamic melting and condensation of topological dislocation modes
研究实时斜坡过程中 TATI 位错无隙模式的动态熔化与凝聚，揭示模式特征的长时存活与缓慢建立机制。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
The $Λ$-invariant and topological pathways to influence sub-micron strength and crystal plasticity
在小体积中，已知样品尺寸强烈影响机械行为，特别是强度和晶体塑性。这种相关性在所谓的中尺度上逐渐消失，在实验和模拟中，中尺度的定义都是几微米。然而，这一图像依赖于初始缺陷配置的纠缠。在本文中，我们研究了样品尺寸与位错拓扑结构的完全控制的效果，通过使用一种新的观察位错系综，$Λ$不变的，这只取决于相互位错链接：它是建立在自然的旋涡性质的位错，它有一个连续/离散的对应关系，可能有助于多尺度建模描述。我们调查任意复杂的初始位错微观结构在亚微米尺寸的支柱，使用三维离散位错动力学模拟有限体积。我们演示了如何工程纳米级位错合奏，出现几乎独立于样品尺寸，无论是由偏置随机位错环沉积或连续的机械载荷的压缩和扭转。
2019-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Deformations of the spin currents by topological screw dislocation and cosmic dispiration''
该评论指出 Wang 等人关于螺位错与宇宙 dispiration 中自旋流形变的研究遗漏了 Dirac 方程中由 $K_μ$ 表示的挠率项，因此其方程仅适用于无挠时空。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Topological field-effect transistor with quantized ON/OFF conductance of helical/chiral dislocation states
本研究提出一种基于三维拓扑绝缘体螺位错态的新型拓扑场效应晶体管，通过局域磁场调控实现开/关态均为量子化电导的可逆切换，并验证BaBiO₃为候选材料，为高保真拓扑量子器件提供新思路。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall conductivity in the cosmic defect and dislocation space-time
研究了拓扑缺陷和位错在外电磁场中对载流子电导行为的影响。特别是对量子霍尔效应进行了详细的研究。我们发现，由于拓扑缺陷和位错引起的时空非平凡变形产生了微扰论首阶的电流。然后，该电流引起霍尔电导率的变形。霍尔电导率的修正值与外加电场、样品尺寸和粒子动量有关。
2016-08-28 cond-mat.mes-hall hep-th
Higher order topological defects in a moiré lattice
本文在 Au(111) 上的二维磁体 CrCl3 高阶莫尔图案中发现由普通刃位错形成的高阶拓扑位错，并用陈数为2的涡旋理论加以解释。
2024-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observing 0D subwavelength-localized modes at ~100 THz protected by weak topology
拓扑光子晶体（TPhC）提供了对光的鲁棒操纵，具有对制造公差和无序的内置免疫力。最近，它表明，TPhCs的基础上弱拓扑结构与位错继承这种鲁棒性和进一步主机拓扑保护低维本地化模式。然而，TPhCs与弱拓扑结构在光学频率还没有得到证明。在这里，我们使用散射型扫描近场光学显微镜来验证中间带隙零维光本地化接近100太赫兹的TPhC与非平凡的Zak相位和刃位错。我们发现，由于弱拓扑结构，不同的扩展位错中心诱导类似的强光本地化。实验结果得到了全场模拟的支持。随着潜在的基础物理，我们的研究结果奠定了基础的应用TPhCs基于弱拓扑结构的主动拓扑纳米光子学，和非线性和量子光学集成器件，由于其强大的和鲁棒的光局域化。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Volkov-Pankratov states in a 2d material: excited states of a structural soliton
我们发现，部分位错，缺陷，自然出现在双层石墨烯，主机的质量反转的Pankratov（VP）状态，在拓扑非平凡接口的激发态的光谱的模拟。与谷陈氏指数变化引起的位错状态相反，这种状态（i）存在于有和没有层间偏压的情况下，即对于金属以及绝缘体，并且（ii）具有不同的电子和空穴束缚态，其数量与位错宽度成比例。最近发现的异质结的3D拓扑绝缘体，他们的存在，在部分位错的2D材料打开了丰富的结构操场，他们的调查，我们证明了位错类型，即螺旋或边缘，以及位错宽度，都发挥了决定性的作用，在创建的拓扑光谱的激发态。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Partial lattice defects in higher order topological insulators
非零弱拓扑指数被认为是将单螺旋模束缚于晶格位错的必要条件。在这项工作中，我们表明，高阶拓扑绝缘体（HOTI），事实上，主机沿螺旋或刃位错（包括阶梯边缘）的弱拓扑指数的情况下，一个单一的螺旋模式。当这种情况发生时，螺旋模式必然与位错相结合，位错的特征是分数伯格斯矢量，宏观上通过层错的存在来检测。的鲁棒性的螺旋模式上的部分缺陷证明了绝热变换，恢复平移对称性的堆垛层错。我们提出了两个HOTI的例子，一个内在的和一个外在的，显示螺旋模式在部分位错。由于部分缺陷和堆垛层错在大块晶体中是常见的，因此这种螺旋模式的存在可以对这些材料中的预期电导率产生可测量的影响。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological control of third-harmonic generation in a mesoscopic quantum ring with spiral dislocation
Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
研究螺旋位错介观量子环中的三次谐波产生，通过扭转诱导空间变形改变有效度规，结合径向约束和磁场求解束缚态，计算非线性极化率，证明螺旋位错可作为调控非线性光学活性的几何旋钮。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analysis of dislocations in quasicrystals composed of self-assembled nanoparticles
我们分析了自组装准晶的透射电子显微镜（TEM）图像，由纳米粒子的二元系统。我们使用一个自动化的程序，确定位错的位置，并确定其拓扑性质。为了实现这一点，我们将准晶分解成其单独的密度模式，或傅立叶分量，并确定它们的拓扑缠绕数为每个位错。该过程将Burgers函数与每个位错相关联，从中我们在选择基之后提取Burgers向量的分量。我们在实验图像中看到的Burgers向量都是最低阶的，只包含0和1作为其分量。我们认为，不同类型的伯格斯矢量的密度取决于他们的精力充沛的成本。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A-geometrical approach to Topological Insulators with defects
利用坐标变换方法研究了具有不同旋量取向性的电子的传输。拓扑绝缘体的特征在于布里渊区中的取向性的奇数次变化。对于亏损，可定向性的变化发生在实空间中的闭轨道上。这两种情况的特点是非平凡的自旋连接。利用这种方法，我们导出了三维拓扑绝缘体中拓扑缺陷的自旋连接形式。在拓扑绝缘体的表面上，刃位错的存在引起由扭转控制的自旋连接。我们发现，电子沿二维区域和封闭的圆形轮廓传播。我们计算了边缘位错的隧穿态密度。边缘位错违反宇称对称性，导致由表面上自旋的面内分量测量的电流。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological frustration of artificial spin ice
受挫折的系统，通常以不能同时满足的竞争性相互作用为特征，表现出自然界其他地方所没有的丰富行为。人造自旋冰采用材料设计方法来研究挫折，其中光刻图案的条形磁铁模仿真实材料中的挫折相互作用，但也适合直接表征。在这里，我们引入受控的拓扑缺陷到正方形人工自旋冰晶格的晶格边缘位错的形式，并直接观察到由此产生的自旋配置。我们发现存在的拓扑缺陷产生扩展的挫折所造成的畴壁不确定的配置系统内。远离位错，磁体局部未受挫折，但晶格的挫折由于其拓扑结构而持续存在。我们的研究结果表明，在一个新的上下文中的拓扑缺陷的非平凡的性质，与许多真正的系统中，一个典型的密度的位错可以完全挫败一个典型的未受挫系统的影响。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall
Wavefront-Dislocation Evolution via Quadratic Band Touching Annihilation
Hanyang University（汉阳大学）
研究通过二次能带接触湮灭揭示波前位错演化由赝自旋缠绕主导，而非拓扑电荷。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-sensitive dislocation bound states in two-dimensional $d$-wave altermagnets
本研究发现二维$d$波交替磁体的拓扑能带结构及位错束缚态对交换场方向高度敏感，衬底为$s$波超导体时还会产生场敏感位错Majorana零模，为交替磁材料实验诊断提供新途径。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Spiral dislocation as a tunable geometric parameter for optical responses in quantum rings
本文研究了螺旋位错和外部磁场共同作用下二维量子环中带电无自旋粒子的光学和量子力学性质，推导出修正薛定谔方程，发现螺旋位错可调控束缚态光谱并显著改变吸收系数、折射率变化和光致电离截面。
2025-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unidirectional motion of topological defects mediating continuous rotation processes
该研究利用原位三维磁矢量成像和最小模型，揭示外磁场驱动无约束薄膜中磁位错单向运动并介导磁条纹连续旋转的机制。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall
Dislocation Majorana Bound States in Iron-based Superconductors
我们发现，晶格位错的拓扑铁基超导体，如FeTe $_{1-x}$ Se $_x$将内在陷阱非阿贝尔马约拉纳准粒子，在没有任何外部磁场。我们的理论是由最近的实验观察的正常状态的拓扑结构和表面磁性共存的超导性FeTe $_{1-x}$ Se $_x$，其组合自然地唤起一个新兴的二阶拓扑超导性在一个二维子系统跨越的螺旋或刃位错。这证明了一个新的嵌入式高阶拓扑相在D类，其中马约拉纳零模式出现在一个低维嵌入式子系统的“角落”，而不是那些完整的晶体。嵌套畴壁理论的发展，以了解这些缺陷马约拉纳零模式的起源。当表面磁性是不存在的，我们进一步发现，$s_{\pm}$配对对称性本身是能够诱导一个不同类型的DIII类嵌入高阶拓扑结构与缺陷绑定马约拉纳Kramers对。我们还提供了详细的讨论，我们的建议，包括FeTe $_{1-x}$ Se $_x$，LiFeAs，$β$ -PdBi $_2$，和异质结构的铋等，我们的工作建立晶格缺陷作为一个新的场所，实现高温拓扑量子信息处理。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Hermitian dislocation modes: Stability and melting across exceptional points
传统的体边界对应确保在绝缘和节点拓扑材料的边缘和表面处的鲁棒无隙模式在非厄米（NH）系统中被趋肤效应所掩盖，表现出在这种界面附近宏观数量的状态的积累。在这里，我们表明，位错晶格缺陷是免疫这种集肤效应或至多显示\emph{weak}集肤效应（取决于其相对方向与伯格斯矢量），因此，他们支持强大的拓扑模式在大部分的NH系统，特别是当父厄米特相位功能带反转在有限的动量。然而，当系统接近一个例外点时，位错模逐渐失去其在其核心的支持，并最终融化到系统的边界跨越NH带隙关闭。我们明确地证明了这些发现的二维NH陈省身绝缘体，从而建立位错晶格缺陷，可以有助于实验探测原始NH拓扑结构。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnon-dislon hybridization in magnetic insulators
Universidad de Chile（智利大学）；Universidad de La Frontera（拉弗龙特拉大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
通过分形子-弹性对偶理论，研究磁性绝缘体中磁振子与量子化位错（位错子）的杂化，揭示位错拓扑决定杂化特性，为调控自旋动力学提供新途径。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
On an electron in an elastic medium with a spiral dislocation
研究了电子在硬壁势作用下，螺旋位错对电子的拓扑效应。此外，还分析了螺旋位错的拓扑结构对电子与非均匀径向电场和均匀轴向磁场相互作用的影响。结果表明，在所有这些情况下，可以得到一个离散谱的能量。此外，它表明，有一种情况下，类似的Aharonov-Bohm效应的束缚态是由螺旋位错的拓扑结构。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Straining the Identity of Majorana Fermions
我们提出了一个用于观测拓扑绝缘体-超导体-铁磁结上中性Majorana费米子的干涉仪实验装置。我们表明，扩展的晶格缺陷自然存在于材料中，位错，诱导自旋电流的边缘，同时保持体时间反演对称性完好。我们提出了一个简单的两端电导测量的干涉仪形成的两个边缘点接触，揭示了马约拉纳状态的性质，通过位错的影响。当存在非平凡位错且Majorana态足够强耦合时，零温磁导从周期为phi/2（phi是通量量子hc/e）的偶振荡变为周期为phi的奇振荡。此外，由于位错的拓扑影响，电导随着入射电子能量的变化而具有显着的不对称性，而谐振则出现在马约拉纳态的耦合能量处。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Torsional chiral magnetic effect in Weyl semimetal with topological defect
我们提出了一种类似于手征磁效应的外尔半金属中晶格位错引起的扭转响应，即由螺位错或刃位错引起的虚构磁场诱导电荷电流。我们表明，在鲜明的对比，通常的手征磁效应消失在真正的固态材料，扭转手征磁效应存在，即使是现实的晶格模型，这意味着实验检测的效果，通过SQUID或非局部电阻率测量外尔半金属材料。
2016-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Measuring the Berry phase of graphene from wavefront dislocations in Friedel oscillations
电子能带结构决定了晶体固体的机械、光学和电学性质。因此，它们的实验测定对于技术应用至关重要。虽然通常通过各种技术测量能带中的光谱分布，但更难以获得能带结构（例如Berry相γ）的拓扑性质。通常认为，测量Berry相位需要施加外部电磁力，因为这些电磁力允许在封闭轨道上实现绝热传输，量子机械波函数沿着该轨道拾取Berry相位。在石墨烯中，无质量的相对论电子沿回旋轨道拾取Berry相γ = π，产生反常的量子霍尔效应，证明了Dirac锥的存在。与此相反，我们证明了石墨烯的Berry相可以在没有任何外部磁场的情况下测量。我们观察到边缘位错的Friedel振荡形成的氢原子化学吸附在石墨烯上。继奈和贝瑞在描述这些拓扑缺陷作为相位奇点的复杂领域，我们表明，额外的波前在位错的数量是一个真实的空间测量的赝自旋缠绕，即石墨烯的贝瑞相位。由于电子色散也可以从Friedel振荡中恢复，我们的研究建立了电子密度作为一个强大的可观测量，以确定波函数的色散关系和拓扑性质。这可能对研究固体中相对论和带隙相的能带结构拓扑结构产生深远的影响。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry dictated grain boundary state in a two-dimensional topological insulator
结构缺陷，如晶界（GB）和位错是普遍存在于固体中，并已在理解多晶体的性质的核心重要性。拓扑绝缘体（TI）的出现，除了它们的经典作用，提供了一个机会，实现不同的拓扑状态绑定到他们。尽管三维TI内的位错是寻找的主要候选者之一，但其直接检测和表征是具有挑战性的。相反，在二维（2D）TI中，它们的创建和测量更容易，而且，在GB或位错处的拓扑状态与它们的晶格对称性密切相关。然而，这种作用的晶体对称性的GB在2D TI尚未明确测量。在这里，我们提出了第一个直接的证据，对称性强制狄拉克型金属态沿GB在1 T '-MoTe $_2$，一个原型的二维TI。利用扫描隧道显微镜，我们显示了一个金属状态沿晶界与非对称晶格对称性和它的缺席沿其他边界与对称之一。我们的大尺度原子模拟结果表明，前者的带隙内态是沙漏状的半金属线态，而后者的带隙是开放的，很好地解释了我们的观察结果。这里展示的与其晶体对称性紧密相关的受保护的金属状态可以用于在绝缘体内创建稳定的金属纳米线。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Properties of an α-T3 Aharonov-Bohm quantum ring: Interplay of Rashba spin-orbit coupling and topological defect
本文研究了α-T3 Aharonov-Bohm量子环中Rashba自旋轨道耦合与螺旋位错拓扑缺陷的相互作用，发现能谱对Burgers矢量呈抛物线依赖，且持续电流振荡存在与位错成正比的相移，突显了其作为自旋电子器件的潜力。
2023-10-22 cond-mat.mes-hall
Topological Aspects of Charge-Carrier Transmission across Grain Boundaries in Graphene
我们系统地研究了载流子在多晶石墨烯中的晶界缺陷的传输通过紧束缚近似下的Landauer-Büttiker形式主义。计算结果表明，在低能量下，当Burger矢量${\mathbf b}=(1,0)$最小时，位错密度降低，透射率受到很强的抑制。所观察到的运输异常解释的角度来看，由于本地化状态的拓扑起源的背散射。这些状态与规范场有关，这些规范场与具有$n-m \neq 3q$（$q \in \mathbb{Z}$）的${\mathbf b}=(n,m)$的所有位错有关。我们的工作确定了一个重要来源的载流子散射所造成的拓扑缺陷存在于大面积石墨烯样品化学气相沉积。
2013-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
