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利用微波自旋注入谱精确绘制二维自旋轨道耦合的拓扑能带图
摘要： 研究能带结构是探究新型材料基本特性的关键方法之一。我们在此报道了光学晶格中二维自旋轨道耦合的精确能带测绘。通过微波自旋注入谱技术，同步实现了能带结构与自旋极化分布的测定。通过观测狄拉克点处能隙闭合与重开现象，我们还揭示了该体系的能带拓扑特性。此外，晶格深度与拉曼耦合强度的标定精度达到10?3量级。该方法同样适用于探索更高维体系中的奇异拓扑相。
关键词： 拓扑能带、微波自旋注入谱学、自旋极化、拓扑相变、二维自旋轨道耦合
更新于2025-09-23 15:23:52
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第一魔角附近扭曲双层石墨烯中的多重拓扑转变
摘要： 近期实验观察到小角度扭转双层石墨烯（TBG）中存在强关联物理现象，并在特定填充下出现近乎平的电子能带。理解该物理现象的良好起点是Lopes dos Santos等人[《物理评论快报》99卷256802页(2007年)]与Bistritzer等人[《美国国家科学院院刊》108卷12233页(2011年)]针对小扭转角TBG提出的连续模型（CM），该模型成功预测了第一魔角θ0=1.05°附近TBG中间两个能带的带宽缩减。本文分析了该CM的对称性，并研究了θ0附近整个莫尔布里渊区内的低能平带结构。我们发现能带并非仅在单一"魔角"处保持平坦，而是在θ0周围的小范围内基本维持平坦状态——该区域会发生多重拓扑相变。这些相变源于莫尔布里渊区内K、K'或Γ点及高对称线上狄拉克点的产生与湮灭。通过追踪对扭转角极为敏感的狄拉克点演化过程，我们发现存在多个将狄拉克点从Γ点输运至K/K'点的机制。在Γ点处，当扭转角处于θ0附近特定范围时，CM的最低能级呈现二重简并，这表明该物理现象无法用任何双能带模型描述?；诖斯鄄?，我们提出一个包含CM全部对称性的有效六能带模型（准动量二阶近似），该模型在Γ点附近具有最小完备性，能够解释扭转角变化时狄拉克点围绕Γ点的运动规律。通过数值结果拟合系数后显示，该六能带模型在第一"魔角"附近大角度范围内均能捕捉关键物理特性。
关键词： 平带、扭转双层石墨烯、连续模型、魔角、拓扑相变、狄拉克点
更新于2025-09-23 15:22:29
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BiTeI拓扑相变中显著增强的贝里偶极矩
摘要： 在不同类别的材料中已预测存在拓扑性质迥异的电子态之间的转变，且部分材料中已观测到此类现象。主要研究目标是识别能直接揭示这类转变拓扑本质的可测量特性。本研究聚焦于具有巨大Rashba效应的碲化铋碘材料——该三维材料在压力驱动下会发生拓扑绝缘体与平庸绝缘体之间的相变。我们证明：这种通过中间态外尔半金属相过渡的相变过程，会伴随贝里曲率偶极矩的显著增强效应，该效应可通过输运和光电实验进行探测?；诘谝恍栽砑扑惚砻鳎鹤魑馗貌牧霞灾岱较虻氖噶?，贝里偶极矩在平庸绝缘相与拓扑绝缘相中呈现相反取向，并在外尔临界点（绝缘体-外尔相变点）达到峰值——此时非线性霍尔电导率可提升超过两个数量级。
关键词： 贝里曲率偶极矩、外尔半金属态、BiTeI（碲化铋碘）、非线性霍尔电导率、拓扑相变
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz2018）- 日本名古屋（2018.9.9-2018.9.14）] 2018年第43届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 汞碲/镉汞碲量子阱中温度驱动单谷狄拉克费米子的光谱研究
摘要： 我们报道了临界阱厚dc以上HgTe/CdHgTe量子阱的温度依赖性磁吸收和磁输运光谱研究。在高达16特斯拉的磁场和1.7至150开尔文的温度范围内获得的结果清晰显示带隙能量随温度变化。我们的磁光谱测量明确观察到量子自旋霍尔态与平庸绝缘体态之间的拓扑相变——分别对应6.5纳米和8纳米量子阱在27开尔文与90开尔文温度下出现单谷狄拉克费米子。
关键词： 磁吸收、拓扑相变、狄拉克费米子、HgTe/CdHgTe量子阱、磁输运谱学
更新于2025-09-10 09:29:36