Shift photoconductivity in the Haldane model
研究Haldane模型在拓扑相变中带边位移光电导的符号反转,通过解析和数值方法证明该效应由质量项驱动且在浅势景观中存在偏差,但符号反转作为稳健效应在所有区域均成立。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall
Kekulé Superconductivity Induced by Quantum Geometry in Haldane Phases
University of Nevada, Reno(内华达大学雷诺分校);University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校);William and Mary(威廉玛丽学院)
本研究揭示了量子几何在哈达玛相中诱导凯克勒超导性的机制,通过非平凡带拓扑性增强同谷配对易感性,实现晶格尺度的配对密度波秩序。
2026-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological phase diagram of the Haldane model on a Bishamon-kikko--honeycomb lattice
本研究在Bishamon-kikko晶格及其与蜂窝晶格连接的模型上研究Haldane模型,发现其展现出更高陈数拓扑绝缘态、非平凡拓扑金属态及金属-绝缘体转变等更丰富的拓扑特性,为关联拓扑现象提供了新平台。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer Coupling and Floquet-Driven Topological Phases in Bilayer Haldane Lattices
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(哈扎尔大学);Quaid-I Azam University Islamabad(巴基斯坦奎德-阿扎姆大学伊斯兰堡分校);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(伊朗基础科学研究院)
研究双层哈达玛晶格中通过可调层内跃迁各向异性、层间混频、哈达玛通量和偏共振圆极化光实现的Floquet驱动拓扑相变,揭示层间耦合和光螺旋性对高 Chern 相和谷依赖霍尔响应的影响。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall
Topology of honeycomb nanoribbons revisited
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University(乌得勒支大学理论物理研究所)
本文研究了蜂窝纳米带端态的拓扑性质,探讨了终止方式、手性对称性和复杂次近邻跃迁对Haldane模型中拓扑特性的影响,揭示了端态存在的条件和鲁棒性。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall
Haldane-Holstein model at fractional filling: Route to bosonic fractional Chern insulator and quantum anomalous Hall crystal
University of Washington(华盛顿大学);University of Tennessee(田纳西大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本文通过Haldane-Holstein模型在部分填充下,证明强电子-声子耦合可稳定玻色子分数陈绝缘体及量子反常霍尔晶体,揭示其作为拓扑相形成路径的新作用。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of an antiferromagnetic topological Anderson insulator in the interacting Haldane model
Goethe-Universität(歌德大学)
通过有限尺寸精确对角化研究自旋Haldane模型中的拓扑安德森绝缘相,发现由安德森无序而非交错质量诱导的反铁磁C=1拓扑安德森相。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Radiation-free and non-Hermitian topology inertial defect states of on-chip magnons
辐射阻尼是与传播的光子、电子或声子杂交的量子发射体的强耗散源,这对于可以经由衬底的表面声波辐射的片上磁振子发射体也是不容易避免的。在这里,我们证明在一个阵列的芯片上的纳米磁体耦合在一个长的范围内,通过交换表面声波的阵列中的点缺陷,这可以通过本地磁振子频率偏移由本地偏置的磁场或磁线的情况下引入,强烈本地化的磁振子,在这样的阵列设置的良好传播布洛赫样集体磁振子模式的对比。磁振子缺陷态的辐射被缺陷到阵列边缘的距离指数地抑制。此外,这个缺陷状态是惊人的惯性的非厄米拓扑,本地化所有的扩展状态在一个边界。这种结构的磁振子缺陷态具有接近无辐射极限的鲁棒性,可能适用于未来片上磁振子器件中的高保真磁振子量子信息存储。
2022-09-27 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
Fragile topology for six-fold rotation symmetry indicated by the concentric Wilson loop spectrum
Institute of Theoretical Physics, Utrecht University(乌得勒支大学理论物理研究所);Institute for Theoretical Physics Amsterdam, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学理论物理研究所)
研究Haldane和Kane-Mele模型在p6对称晶格中的拓扑相变,利用多能带非阿贝尔Wilson环方法计算Chern数,发现六重对称性下的拓扑结构脆弱,质疑其作为强不变量的可靠性。
2026-03-25 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
Competition of First-Order and Second-Order Topology on the Honeycomb Lattice
我们调查一阶拓扑结构,实现通过Halfton的模型,和二阶拓扑结构,实现通过一个额外的凯库莱失真,蜂窝晶格。这两个术语的相互作用和竞争导致了包含12个不同相的半填充相图。所有相位都可以用第一个陈氏数或量化的$\mathbb{Z}_Q$ Berry相位来表征。亮点包括相位与高陈数,一种新的$\mathbb{Z}_6$拓扑相,但也耦合kagome晶格陈绝缘体。此外,我们探索了绝缘相在较低的填充,并再次发现一阶和二阶拓扑相。最后,我们确定的实空间结构,不仅在一半,但也在第三和第六填充功能角状态,与量化的$\mathbb{Z}_Q$贝瑞阶段。
2022-01-15 cond-mat.mes-hall
Odd-parity magnons in the Haldane-Hubbard model from topological exciton condensation
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究Haldane-Hubbard模型的集体激发,发现顺磁相中的拓扑激子及其凝聚驱动共线Néel态,该态实现具有f波分裂的奇宇称磁振子,并揭示电子能隙闭合导致磁振子能隙闭合及拓扑变化。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of trapped fractional charge and topological states at disclination defects in higher-order topological insulators
拓扑晶体绝缘体(TCI)可以表现出独特的、量子化的电学现象,如分数电极化的强度和边界局域分数电荷。这种量化的分数电荷是用于识别缺乏稳健光谱特征(包括具有高阶拓扑结构的特征)的TCI的通用可观察量。已经预测,分数电荷也可以在晶体缺陷破坏TCIs的晶格结构的情况下显现,从而潜在地提供晶体拓扑结构的本体探针。然而,这种能力尚未得到证实,在实验中,因为测量的电荷分布在TCIs一直没有访问,直到最近。在这里,我们实验证明,向错缺陷可以强大的陷阱分数电荷在TCI超材料,并表明,这种被困的电荷可以指示非平凡的高阶晶体拓扑结构,即使在没有任何光谱签名。此外,我们发现了被困电荷和拓扑束缚态的存在之间的连接定位在这些缺陷。我们测试这些拓扑特征的鲁棒性时,保护晶体对称性被打破,并发现一个单一的强大的束缚态可以定位在每个向错旁边的分数电荷。我们的研究结果表明,向错缺陷在TCIs中可以鲁棒地捕获分数电荷以及拓扑束缚态,并进一步证明分数电荷作为晶体拓扑探针的首要地位。
2020-04-27 cond-mat.mes-hall
Emergent Haldane Model and Photon-Valley Locking in Chiral Cavities
本文提出将石墨烯嵌入手性腔并结合渐近解耦框架来实现 Haldane 拓扑模型,引入平衡策略实现谷极化,揭示了光子数与 Bloch 电子的锁定及拓扑相变特征,展现了利用腔量子涨落调控谷与拓扑性质的潜力。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topological features of Haldane model on a dice lattice: role of flat band on transport properties
本文研究了带形变骰子晶格上的Halfton模型的拓扑性质,该晶格的每个单胞中有三个原子(称之为A,B和C),光谱由三个带组成,其中包括一个平带.带系统地变形的目的是研究的拓扑结构和输运性质的演变。变形是通过跳跃各向异性引起的,并以两种不同的方式实现。其中一种是B和C亚晶格之间以及A和B亚晶格之间的跳跃幅度沿特定方向变化,另一种是A和B亚晶格之间的跳跃幅度沿相同方向变化(保持B-C跳跃不变)。第一种情况保留了常见的骰子晶格的一些光谱特征,并且在具有$C=\pm2$的相图中产生陈氏绝缘波瓣,直到某一临界变形。支持的拓扑特征的存在下,一对手性边缘模式在每个边缘的一个带和异常霍尔电导率中观察到的高原支持上述情况。然而,仅选择性地调谐A-B跳变幅度会使平坦带失真,并且对系统的拓扑性质具有重要影响。与上述情况相比,相图中的绝缘波瓣具有明显的特征,并且在零偏压附近观察到霍尔电导率的下降。随着跳跃各向异性变大,倾角变宽,因此该方案与在异常霍尔电导率中观察到的熟悉的平台结构存在显着偏差。然而,从拓扑到平凡的绝缘区域的相变表现出的陈数从$\pm2$到零不连续地改变超过一定的临界跳跃各向异性仍然是一个共同的特点,在这两种情况下。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall
Topological Effects in Two-Dimensional Quantum Emitter Systems
在这项工作中,我们讨论的量子发射器耦合到二维玻色子拓扑绝缘体系统中发生的特殊效果。对于一个单一的发射器耦合到Halfton模型,我们发现一个“脆弱”的准束缚态,使发射器的动态非常敏感的模型的参数,并产生有效的长程相互作用,打破时间反演对称性。然后,我们讨论一维排列的发射器,发射线缺陷,以及如何的拓扑浴影响有效的极化激元模型,出现在弱耦合制度时,发射器的光谱调谐到带隙。在Harper-Hofstadter模型中,我们将有效相互作用的非单调特性与周围能带的陈数联系起来,而在Halfton模型中,我们表明有效模型要么是无间隙的,要么不依赖于浴的拓扑结构。最后,我们讨论了如何存在的发射器形成一个有序的阵列,一个发射器超晶格,可以产生非平凡的陈数极化激元模型,也修改了在浴缸中的光子态的拓扑结构。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Photonic spin Hall effect in Haldane model materials
本文基于Haldane模型研究二维六角材料反射光束的光子自旋霍尔效应,揭示拓扑相变与自旋分离符号切换的关系,并提出可用于光学计量和陈数测定的新方法。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and Topology from Circularly Polarized Phonon Floquet Engineering
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(RIKEN 涌现物质科学中心);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系)
理论证明圆极化声子通过Floquet工程诱导电子磁化并驱动拓扑相变,在蜂窝晶格中产生Haldane质量项,实现从平凡绝缘体到陈绝缘体的转变。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall
Haldane model on the Sierpiński gasket
本文研究了Sierpiński镂垫上Haldane模型的拓扑相,利用实空间Chern数表征了受无序鲁棒的拓扑态,并发现单一分形结构展现出比整数维系统更复杂的相图。
2025-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Index theorems, generalized Hall currents and topology for gapless defect fermions
本文利用欧几里得作用量中的费米子算符指标揭示拓扑材料缺陷上的无间隙模式,通过单圈费曼图类比量子霍尔电流,阐明动量与坐标空间拓扑的相互作用,并给出多个实例。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Observation of Protected Photonic Edge States Induced By Real-Space Topological Lattice Defects
晶格中的拓扑缺陷(TD)是由于其实空间拓扑结构而不能通过局部扰动去除的基本晶格缺陷。我们发现,添加TD到一个山谷光子晶体产生的晶格向错,就像一个域壁和主机拓扑边缘状态。向错作用为连接一对拓扑电荷相反的TD的自由形式波导。晶格缺陷的实空间拓扑和能带拓扑之间的这种相互作用提供了一种新颖的方案,以实现具有鲁棒拓扑波导和谐振器的复杂布置的大规模光子结构。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ordinary lattice defects as probes of topology
Lehigh University(利哈伊大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究揭示普通晶格缺陷可通过探测电子布洛赫带的非平凡拓扑特性,实验展示其在拓扑超导体中可局域马约拉纳模,为拓扑器件设计提供新途径。
2026-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic Manipulation of Magnon Topology by Chirality Injection from Boundaries
本研究提出通过边界自旋手性注入的电子操作调控磁振子拓扑相的方案,突破传统体调控的限制,验证了其在铁磁及反铁磁蜂窝晶格中的有效性,并提出热霍尔电导率肩峰作为实验探测标志。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Topological defects in a double-mirror quadrupole insulator displace diverging charge
我们发现,拓扑缺陷的四极绝缘体不主机量子化的分数电荷,相反,他们的Wannier表示表明。特别是,我们测试的基础上的Wannier表示的参数缺陷和向错的电荷量子化假设。与预期相反,我们发现,局部电荷密度随距离的$\sim 1/r^2$衰减,导致发散的缺陷电荷。我们确定亚晶格对称性,而不是高阶拓扑结构的起源,以前报道的电荷量子化。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall
Non-Hermiticity induced Exceptional Points and Skin Effect in the Dice-Haldane Model
本文研究了非厄米性在骰子晶格Chern绝缘Haldane模型中的作用,发现平衡增益损耗与非互易跃迁均诱导三阶例外点,且非互易性引发非厄米趋肤效应,本征态局域化方向依赖非厄米性质与强度。
2023-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Chiral Dirac Superconductors: Second-order and Boundary-obstructed Topology
我们分析了具有四个Dirac点的二维金属/半金属的手征${p}+i{p}$超导体的拓扑性质。这样的系统已被提出来实现二阶拓扑超导性和主机角落马约拉纳模式。我们发现,与额外的$\mathsf{C}_4$旋转对称性,该系统是在一个内在的高阶拓扑超导体相,并与一个较低的和更自然的$\mathsf{C}_2$对称性,是在一个边界阻塞的拓扑超导体相。边界的拓扑障碍是由一个散装Wannier间隙保护。然而,我们发现,众所周知的嵌套威尔逊圈是在一般unquantitated,尽管粒子-空穴对称性,从而失败的拓扑不变。相反,我们表明,高阶拓扑结构和边界阻塞的拓扑结构可以使用另一种缺陷分类方法,其中有限样本的角落被视为一个缺陷的空间填充哈密顿。我们建立了“Dirac+ $({p}+i{p})$“作为二阶拓扑超导性的一个充分条件。
2020-05-25 cond-mat.mes-hall
Model for Topological Phononics and Phonon Diode
量子反常霍尔效应是一种奇异的拓扑状态,它首先由Halfman在理论上预言,最近又被实验观察到,它在低功耗电子学中引起了极大的兴趣。在这项工作中,我们得到了一个薛定谔类方程的声子,拓扑相关的量,时间反演对称性和它的破缺可以自然地引入类似的电子。此外,我们提出了一个声子模拟的Halfton模型,它给出了新的量子(异常)霍尔类声子态,其特征在于单向无隙边缘模式免疫散射。拓扑非平凡的声子态不仅对声子无耗散的传导非常有用,而且对设计高效的声子器件也很有用,比如理想的声子二极管,它在未来的声子学中有着重要的应用。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology of multiple cross-linked Su-Schrieffer-Heeger chains
在聚合物科学中,与一维组成链相比,聚合物链的交联产生了实质上改性的系统,这是由于维度的增加和缺陷(交联位点)的有效播种。受这一概念的启发,我们分析了一个广义拓扑网格的单位细胞的拓扑特征,包括通过一个单一的网站交联的几个一维苏-施里弗-海格尔(SSH)晶格。耦合网站的功能作为一个缺陷与保护状态的平凡制度,也诱导边缘内的散装与保护本地化的国家围绕它的拓扑制度。当两个以上的晶格耦合的缺陷,即,一个图维数大于1,交叉链支持两种类型的本地化的缺陷周围的本征态。一种类型是高度可控的,通过修改交联强度,使广泛的调谐本征能被淹没在体带成为高度隔离和保护。我们发现,这些独特的功能可以解释由上述系统的SSH链耦合noncurrently到外部水库的等价物,产生一个独特的赝光谱的体积和本地化的状态,空间对称的本征态。应用非厄米性通过增加增益和损失的交替网站,相关的,例如可能实现的拓扑耦合激光织物,我们观察到一个突然的过渡的拓扑保护的中间间隙状态从反本地化到本地化附近的缺陷。通过改变增益-损耗参数,我们观察到级联的空间对称性破缺的支持状态的特殊点,奇偶时间对称性被打破,本地化和散装状态,表现出各种新颖的相位。
2022-08-11 cond-mat.mes-hall
Spotting structural defects in crystals from the topology of vibrational modes
本研究证明振动模式的低频特征向量场拓扑不仅能定位玻璃软点,也可预测晶体中位错、向错和 Eshelby 夹杂等结构缺陷。
2024-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology of Fluctuation Bands in Chiral Active Crystals
Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学)
该研究提出手性活性物质中涨落可携带非零陈数拓扑,通过关联谱的Haldane型有效耦合实现拓扑相变,并发现区别于常规力学边缘态的边界局域涨落模式,拓展了能带拓扑的研究范畴。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.soft
Localized states, topology and anomalous Hall conductivity on a 30 degrees twisted bilayer honeycomb lattice
University of Nebraska Omaha(内布拉斯加大学奥马哈分校)
研究30度扭折双层蜂窝晶格中局部态、拓扑性质及异常霍尔电导率,揭示强耦合下本征能隙的非拓扑起源。
2026-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonlinearity and Topology
非线性和拓扑结构的相互作用导致了许多物理系统中的新的和涌现的性质,例如手征磁体、非线性液晶、玻色-爱因斯坦凝聚体、光子学、高能物理等。它还导致了各种各样的拓扑缺陷,例如孤子、涡旋、skyrmions、merons、hopfions、单极子等等。这些非平凡缺陷之间的相互作用和碰撞本身就是一个非常有趣的话题。曲率和基本几何形状也影响这些缺陷的形状、相互作用和行为。这样的性质可以使用诸如Bogomolnyi分解的技术来研究。这种相互作用的一些应用,例如在非互易光子学以及拓扑材料,如狄拉克和外尔半金属,也阐明。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall hep-th nlin.PS
Bulk-boundary-defect correspondence at disclinations in rotation-symmetric topological insulators and superconductors
我们研究了基态拓扑结构和拓扑结构之间的联系,晶格通过存在异常状态的向错-拓扑晶格缺陷,违反旋转对称性只在本地。我们首先显示存在的异常向错状态,如马约拉纳零模式或螺旋电子状态,在二阶拓扑相位通过Volterra过程。利用拓扑晶体的框架,构造了具有旋转和平移对称性的$d$维晶体拓扑相,然后确定了弱拓扑相和一阶拓扑相对$(d-2)$维反常向错态的所有贡献.我们执行此程序的所有Cartan对称类的拓扑绝缘体和超导体在二维和三维,并确定是否散装拓扑结构,边界签名和向错异常之间的对应关系是唯一的。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topology of the polarization field in ferroelectric nanowires from first principles
利用第一性原理计算研究了钛酸钡纳米线的横截面极化场。除了铁电纳米结构中已知的织构外,还得到了不同缠绕数的拓扑缺陷。它们是由表面效应和边缘效应在导线表面施加的偏振模式的向内调节引起的。接近拓扑缺陷的极化场在某些情况下取向出基面,保持接近恒定的幅度,而在其他情况下几乎消失。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological defect-mediated corner states and higher-order bulk topology in a two-dimensional crystalline insulator
本文通过沿对角线堆叠一维拓扑原子链,在二维晶体绝缘体中实现由拓扑缺陷介导的零能角态,并利用绕数揭示其高阶体拓扑及体-角对应关系。
2025-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry Phase and Topology in Ultrastrongly Coupled Quantum Light-Matter Systems
本文提出一个理论框架,用于分析二维材料超强耦合到腔电磁场的量子几何与拓扑,并在深度强耦合区域发现向拓扑平凡相的再入转变,通过幺正映射与 Haldane 模型建立联系。
2023-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
From classical to quantum regime of topological surface states via defect engineering
自21世纪末拓扑绝缘体(TI)概念提出以来,拓扑学已成为凝聚态物理研究的新范式。拓扑学作为材料的一种普遍属性的实现导致了许多拓扑效应的预测。尽管大多数经典拓扑效应都是由自旋-动量锁定拓扑表面态(TSS)的存在直接引起的,并且在理论预言TI之后不久就得到了实验证实,但许多拓扑量子效应却在很长一段时间内都是难以捉摸的。事实证明,原生缺陷,特别是界面缺陷,是这一僵局背后的罪魁祸首。即使在体状态实现量子机制之后,TSS仍然倾向于保持在经典机制中,这是由于高密度的界面缺陷,由于拓扑保护的表面状态的性质,界面缺陷经常捐赠移动载流子。然而,随着一些抑制这些效应的缺陷工程方案的出现,出现了一系列拓扑量子效应,包括量子反常霍尔效应、量子霍尔效应、量子化法拉第/克尔旋转、拓扑量子相变、轴子绝缘态、零朗道能级态等。我们回顾这些缺陷工程计划如何允许拓扑表面状态拉出来的黑暗的经典制度,并揭示其难以捉摸的量子签名,在过去的十年。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-step synthesis of graphene containing topological defects
本文提出一步化学气相沉积法,以azupyrene为前驱体在铜基底上生长含拓扑缺陷的石墨烯单层,通过调控温度控制缺陷形态,可转移至其他基底,应用于纳米电子、传感与催化。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality reversal at finite magnetic impurity strength and local signatures of a topological phase transition
School of Physics, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院物理学院)
研究通过单个磁性杂质建模揭示了有限磁性杂质强度下手性反转及拓扑相变的局部特征,提出缺陷尺度玩具模型并展示其在临界点的作用。
2026-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon boundary states tailored by longitudinal spin-spin interactions and topology
由于纵向自旋-自旋相互作用在磁性材料中普遍存在,因此探索拓扑结构与纵向自旋-自旋相互作用之间的相互作用是非常有趣的。在这里,我们研究的作用,纵向自旋自旋相互作用的拓扑磁振子激发。值得注意的是,即使是单磁振子激发,我们发现的拓扑边缘态和缺陷边缘态的二聚海森堡XXZ链的磁振子激发和它们的拓扑性质可以区分通过绝热量子输运。我们揭示了由纵向自旋-自旋相互作用引起的拓扑相变,其边界通过转移矩阵方法解析得到。对于多磁振子激发,偶磁振子束缚态总是拓扑平凡的,但奇磁振子束缚态可能是拓扑非平凡的,由于横向二聚化和纵向自旋-自旋相互作用之间的相互作用。对于二维自旋系统,纵向自旋-自旋相互作用导致缺陷角态、二阶拓扑角态和一阶拓扑边态共存。我们的工作为探索拓扑磁振子激发开辟了一条途径,并在拓扑磁振子器件中具有潜在的应用。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interacting Stochastic Topology and Mott Transition from Light Response
我们对相互作用的陈绝缘体的拓扑性质进行了随机描述。我们确认的Mott转变的一阶性质的相互作用的Halflion模型的蜂窝几何形状,从平均场变分方法,支持密度矩阵重整化群的结果和Ginzburg-Landau参数。从布洛赫球,我们作出预测的圆二色性的光量子霍尔电导率的晶格上和存在的相互作用。这个分析表明,拓扑数可以从狄拉克点的光响应测量。电子-电子相互作用也可以产生大量的粒子-空穴对以上的带隙,这使得我们提出了一个“随机陈数”作为相互作用的拓扑结构的措施。随机陈数可以描述无序的情况与波动交错的潜力,我们建立了一个类比之间的相互作用引起的粒子-空穴对和温度效应。我们的随机方法是物理直观,易于实施,并导致进一步研究的相互作用的影响。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Computing spectral properties of topological insulators without artificial truncation or supercell approximation
拓扑绝缘体(TI)以其卓越的电子特性而闻名:量子化的体霍尔和边缘电导率,以及强大的边缘波包传播,即使在存在材料缺陷和无序的情况下。这些物理性质的计算通常依赖于人工周期性(超原胞近似)或非物理边界条件(人工截断)。在这项工作中,我们建立在最近开发的计算无限维算子的谱特性的方法。我们应用这些技术来开发高效和准确的计算工具,计算TI的物理性质。这些工具完全避免了这种人为的限制,并允许人们直接探测无限维算子的光谱特性,即使在存在材料缺陷和无序的情况下。我们的方法允许计算光谱,近似本征态,谱测度,光谱投影,输运性质和电导。数值例子给出的Halfton模型,和技术可以扩展到其他TI类似的二维和三维。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cs.NA math-ph