Particle and thermal transport through one dimensional topological systems via Lindblad formalism
本文利用 Lindblad 主方程研究 SSH 模型和 Kitaev 链的粒子与热输运,发现 SSH 拓扑边缘态会抑制输运,而 Kitaev 链因带宽差异无法直接比较,从而揭示了不同拓扑性质在量子输运中的差异。
2023-03-27 cond-mat.mes-hall
Bismuth antiphase domain wall: A three-dimensional manifestation of the Su-Schrieffer-Heeger model
Su,Schrieffer and Heeger(SSH)模型描述了聚乙炔中由交替键模式形成反相畴壁(DW)引起的孤子激发,是一维手性拓扑绝缘体的典型例子.虽然SSH模型已经在光子和等离子体系统中实现,但是在三维(3D)电子系统中存在有限的类似物,特别是关于反相DW的形成。在这里,我们建议,原始的散装铋,其中二聚的$(111)$原子层呈现交替的共价键和范德华键内和连续的$(111)$双层之间,分别作为SSH模型的3D模拟。首先,通过考虑宇称本征值和Wannier电荷中心,我们确认了两种二聚Bi结构属于0和$π$的不同Zak相,而先前报道的Bi的本体拓扑相在二聚反转下保持不变.接下来,我们证明了存在的拓扑非平凡的$(111)$和平凡的$(11\bar{2})$ DW中的间隙DW状态(忽略自旋)的数量分别是奇数和偶数,并显示这是如何控制的两个相邻域的Zak阶段的互连。最后,我们推导出一般的标准,指定当任意方向的DW表现出$π$ Zak阶段的奇偶校验特征值的翻转的基础上。通过强烈的飞秒激光激发,可以改变原子间力和键长,可以实现在Bi中的二聚化和DW的形成的实验实现。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Topological-Mass Control of an Emergent Kondo Scale in an Interacting SSH Chain
Center for Liberal Arts and Sciences, Sanyo-Onoda City University(山阳小野田市立大学通识教育中心);Department of Engineering, Sanyo-Onoda City University(山阳小野田市立大学工程系)
研究通过相互作用SSH链中拓扑质量控制Kondo温度,揭示拓扑参数对多体能量尺度的定量影响。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall
Tuneable topological domain wall states in engineered atomic chains
一维和二维系统中的拓扑模式已经被提出用于许多应用,利用其奇异的电子响应。零能量、拓扑保护的端模可以在Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中实现,该模型已经在原子尺度固态结构和超冷原子气体中实验实现。虽然SSH模型中的边缘模式正好处于中间带隙能量,但其他典型的1D模型(如三聚体和耦合二聚体链)具有非零能量边界状态。然而,这些链还没有实现在一个原子可调的系统,将允许显式控制的边缘模式。在这里,我们展示了原子控制的三聚体和耦合的二聚体链实现使用的c $(2\times2)$吸附层上的Cu(100)的氯空位。该系统允许宽调谐的畴壁模式,我们实验证明使用低温扫描隧道显微镜(STM)。在未来,这些模式可能被用来实现定义良好的分数电荷态或在具有原子定义良好的几何结构的奇异量子器件中找到应用。
2019-10-26 cond-mat.mes-hall
Bond Distortions in Armchair Type Single Wall Carbon Nanotubes
在传统的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型和考虑不同类型键对SSH哈密顿量贡献的Toy模型框架下,比较研究了(3,3)和(10,10)纳米管的能带结构和稳定性.两种模型给出了相同的能带结构,但碳纳米管的键长畸变不同。
2005-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Non-Hermitian total-loss high-order topological insulator based on 1D Su-Schrieffer-Heeger (SSH)
非厄米性在拓扑系统中非厄米因子的存在下改变拓扑。现有的非厄米拓扑系统大多从厄米分量导出拓扑相,即同时考虑系统的增益和损耗。本文在一维SSH链的基础上,揭示了二维非厄米高阶拓扑绝缘体,其非平凡拓扑由总损耗引起。通过引入特定位形的损耗,我们得到了一个具有角态和边态的带隙,其拓扑结构由带隙的万尼尔带表征。此外,我们还证明了赝PT对称畴壁系统中实能边缘态的存在。这些结果易于在实验中实现,对现实世界中有损系统拓扑传输的研究起到了推动作用。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Using Andreev bound states and spin to remove domain walls in a Kitaev chain
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学量子技术和卡弗里纳米科学研究所)
通过调节量子点自旋或化学势来控制KITAEV链中相位差,无需外部磁通量,实现更长系统的相干时间。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topology and Localizations in a 2D Su-Schrieffer-Heeger Model with Domain Walls, Quasi-periodic Disorder and Periodic Hopping Modulations
Jadavpur University(贾达普大学);AKPC Mahavidyalaya(AKPC学院)
研究存在畴壁、准周期无序和周期跳跃调制的二维 SSH 模型,通过引入准周期势探究无序效应,发现重入局域化行为等,研究不同跳跃周期性情况,其结果可激发拓扑量子计算领域多种应用。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards electrical domain-wall control in polyacetylene-based electronic nanodevices
提出由单个反式聚乙炔分子与电压栅电容耦合的纳米器件,通过类 SSH 模型证明栅压可诱导并累积局域量子化畴壁孤子电荷,形成稳健的有机基量子点。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall
Sub-symmetry Protected Topology in Topological Insulators and Superconductors
本文将子对称性保护微扰引入一维SSH和Kitaev模型,揭示其可造成不对称的拓扑边缘态及单边Majorana零模。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Phase Transition and Entanglement in Topological Quantum Wires
通过考察基态中的两格点纠缠,研究了Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型的量子相变.结果表明,SSH模型的拓扑相变是由局部纠缠的非解析性,它成为不连续的有限甚至系统的大小,而这种非解析性有一个拓扑的起源。这种奇异性在非相互作用费米子的一维拓扑相变中具有普遍性。通过指出在Kitaev链中表现出相同的非解析性的一个类似量是局域电子密度,我们使这一点更清楚。作为一个副产品,我们表明,存在着不同类型的相变,从而两个网站的纠缠模式发生了突然的变化。这种跃迁的特征仅在于量子信息理论,并不伴随着光谱间隙的闭合。我们分析了跃迁点附近纠缠的标度行为。
2017-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Domain-Wall States Hosting Quantized Polarization and Majorana Zero Modes Without Bulk Boundary Correspondence
本研究证明在十重分类表中所有被禁止的一维类中,拓扑畴壁态可存在,表现为量子化极化和马约拉纳零模,并提出广义体边原理,为凝聚态和光学系统提供实现平台。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interactions and Topology in Quantum Matter: Auxiliary Field Approach & Generalized SSH Models
在这篇论文中提出了一套方案,这套方案位于强相关性和物质拓扑相之间的交叉点。这些项目中的第一个是一个治疗的无限维推广的SSH模型与本地库仑相互作用,这是完全使用DMFT-NRG解决。观察到的解决方案是幂律增强的非相互作用的状态密度,以及莫特过渡。该计算代表了零温度下强关联区中相互作用拓扑绝缘体的精确解。第二组项目涉及为强相关系统制定非相互作用辅助模型的方法。这些辅助模型能够捕获原始强相关模型的完整动态,但只有完全不相互作用的自由度,定义在扩大的希尔伯特空间中。我们激发讨论的映射分析简单的相互作用系统使用非线性正则变换通过马约拉纳分解。对于相互作用的量子杂质模型的非平凡类,辅助映射建立数值精确的有限尺寸系统使用精确对角化,和杂质模型的热力学极限使用NRG,在零和有限的温度。我们发现,辅助系统的形式,广义SSH模型,继承了这些模型的拓扑特征。这些广义SSH模型也形式化,并在自己的权利作为新的系统进行研究。最后,我们应用这种方法研究了哈伯德模型中的Mott跃迁。从辅助系统的角度,我们发现Mott相变可以理解为一种拓扑相变,表现为拓扑畴壁的形成和解离。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fast quantum transfer mediated by topological domain walls
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)(马德里材料科学研究所);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本文提出多域SSH链和Creutz梯形的量子转移协议,消除了距离的指数依赖,显著加快了进程,减少误差积累并提升性能,即使在对称破缺扰动下也有效。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A theory of topological edges and domain walls
我们调查域墙之间的拓扑有序的阶段在两个空间维度,并提出了一个简单但一般的框架,从他们的自由度可以理解。我们提出的方法利用拓扑对称性破缺,我们已经介绍和其他地方的结果。在总结该方法的基础上,我们给出了一些有代表性的例子中边缘激发谱和边缘输运的预测。这些包括域壁之间的阿贝尔和非阿贝尔拓扑相位Kitaev的蜂窝晶格模型在磁场,以及最近提出的域壁之间的自旋极化和非极化非阿贝尔分数量子霍尔态在不同的填充分数。
2008-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent topological phases in an extended Su-Schrieffer-Heeger model with Rashba spin-orbit interaction, higher order hopping and domain wall
Institute of Physics(物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究扩展的含Rashba自旋轨道相互作用等的自旋全SSH模型中的涌现拓扑相,通过分析找到拓扑相独立变化条件,阐述拓扑相及边缘模式特性,扩展到耦合链并研究畴壁,为量子技术应用提供有用参考。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
From Ising model to Kitaev Chain -- An introduction to topological phase transitions
本文将铁磁性的一维横场量子伊辛模型映射到Kitaev的一维p波超导体,并将其应用于容错拓扑量子计算。通过逆Jordan-Wigner变换,将Pauli的横Ising链自旋算符映射到无自旋的费米子产生和湮灭算符,得到了与Kitaev链密切相关的哈密顿形式,它表现出拓扑相变,相变点处的相位具有不同的拓扑不变量,且不连续变化. Kitaev链在非平凡拓扑相中支持两个Majorana零模(MZM),而在平凡相中没有。铁磁相横向伊辛的双简并基态对应于MZM产生的非局域自由费米子度。伊辛链的准粒子激发,即,畴壁形成的铁磁相和自旋翻转的顺磁相映射到Bogoliubon激发。映射表明,可以定义一个非局部序参量,使Kitaev链与通常的Landau理论范式一起工作。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Signatures of Domain-Wall Confinement in Raman Spectroscopy of Ising Spin Chains
本文以扭曲Kitaev链为最小模型,结合矩阵乘积态与变分方法,从理论上证明畴壁禁闭束缚态在拉曼光谱中表现为尖锐峰,并揭示其波函数对称性。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of anisotropic correlations in fermionic zero-energy bound states of topological phases
物质的拓扑相一直被用来作为一个丰富的领域,深入讨论费米子分馏。在这项工作中,我们研究了各向异性超导关联在费米分数化的拓扑相位的影响。我们考虑一个混合版本的SSH和Kitaev模型与各向异性的超导序参量调查的不寻常的状态与零能量出现在一个有限的链。为了获得这些零能量解,我们构建了一个在链中间具有明确定义的畴壁的链。我们的解决方案表明一个有趣的动态之间的零能态畴壁和超导相关参数。最后,我们发现在链的两端存在一个孤立的Majorana是强烈依赖于在链的中间的孤子激发的存在。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological boundary states in engineered quantum-dot molecules on the InAs(111)A surface
本研究通过扫描隧道显微镜原子操纵在InAs(111)A表面构建交替隧穿耦合的量子点链,观测到符合SSH模型的拓扑边界态,发现带电量子点的在位势变化会偏移边界态能量,证明原子级精度量子点阵列可实现拓扑边界态。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
Majorana Zero Modes in Superconducting Proximity-coupled Magnetic Domain Wall
我们提出了一个简单的模型,包括一个磁畴壁邻近耦合到一个$s$波超导体实现马约拉纳零能量模式。一个自旋相关的规范变换翻译的旋转磁剖面通过域壁有效的自旋轨道和塞曼条款。该哈密顿量破坏了时间反演和手征对称性,同时保持了粒子-空穴对称性,将其归入由准一维系统的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑不变量所表征的拓扑D类.模型的低能部分映射到与Kitaev哈密顿量同构的部分。明确地证明了Majorana零模在非平凡相中的存在和局部化,得到了具有扩展的非平凡相区和令人惊讶的再进入相变的拓扑相图.我们的计算表明,该系统可以很容易地在平凡和拓扑基态之间进行调谐,并可以在实验上实现非阿贝尔统计。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antichiral surface states and Su-Schrieffer-Heeger physics in rutile altermagnets
本研究通过金红石晶格紧束缚模型发现反铁磁体中受对称性保护的Weyl节线可产生反手性表面态,且其可随表面终端转变为手性表面态,并用修正SSH链的体边对应解释相关机制,指出金红石反铁磁体是承载反手性表面态的潜力量子材料。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic conductivity on Na-deficient structural domain walls in the spin-orbit Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
该研究结合结构表征与聚焦离子束微切片电测量,发现 Na$_2$IrO$_3$ 单晶的缺钠孪晶畴壁因空穴掺杂而跨越金属–绝缘体转变并形成关联金属基态。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band modulations and topological transitions in a one-dimensional periodic bead-on-string chain
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院)
研究一维周期珠链中带结构调制与拓扑转变,结合精确的波方程转移矩阵方法、数值谱搜索和实验,揭示带隙和局域中间隙态,并通过映射到SSH模型和低能二维Dirac理论解释这些态。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Quantum Critical Dynamics Induced by Topological Zero Modes
Columbia University(哥伦比亚大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
研究拓扑去局部化相变附近SSH链中低频交流输运,发现拓扑域壁零模杂化对交流电导的对数缩放行为有影响。
2026-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Edge solitons of topological insulators and fractionalized quasiparticles in two dimensions
拓扑带绝缘体的一个重要特性是在样品边界上必须存在带隙边缘态。我们利用这一事实表明,当边界与扭曲重新连接,总是有零能量的缺陷状态。这提供了一个自然的联系之间的新的缺陷在二维$p_{x}+ip_{y}$超导体,Kitaev模型,分数量子霍尔效应,和一维畴壁的聚乙炔。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological braiding of non-Abelian mid-gap defects in classical meta-materials
在一维和二维拓扑超导体中,非平凡的辫群表示表现为涌现的马约拉纳零模的非阿贝尔量子统计。在这里,我们生成这样的表示与拓扑保护的畴壁模式在一个经典的类似物的Kitaev超导链,与粒子孔的对称性和Z2拓扑不变。中间隙模式被发现表现出独特的融合通道和丰富的非阿贝尔编织特性,这是使用T-结设置进行调查。我们采用绝热定理明确计算的编织矩阵的一个和两个对这些中间间隙的拓扑缺陷。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological advantage for adsorbate chemisorption on conjugated chains
Emory University(埃默里大学)
本研究探讨了拓扑相变对吸附质化学吸附的影响,发现拓扑相变显著影响电荷捐赠和电子摩擦,为分子催化和传感提供了新的途径。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Fubini-Study metric and topological properties of flat band electronic states: the case of an atomic chain with $s-p$ orbitals
本文将含 $s-p$ 轨道原子链的平带模型映射为 Kitaev-Creutz 模型,利用非平凡绕数和 Fubini-Study 度规刻画其拓扑与几何,并关联 CLS、伪 Bogoliubov 模及耦合 SSH 链表示。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Many-body symmetry-protected zero boundary modes of synthetic photo-magnonic crystals
The University of Adelaide(阿德莱德大学);SUNY Polytechnic Institute(纽约州立大学理工学院);Dartmouth College(达特茅斯学院)
提出自由玻色子拓扑理论,利用压缩变换、粒子数和时间反演对称性,设计多体对称保护的光磁晶体拓扑结构,实现边界模式的实验验证。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Properties of topological insulators and superconductors under relativistic gravity
University of Connecticut(康涅狄格大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
研究相对论引力对拓扑绝缘体和超导体拓扑相的影响,发现引力红移破坏手性对称性,而Majorana零模保持零能量。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall gr-qc