磁性拓扑绝缘体是一种特殊类型的拓扑绝缘体，在其能带结构中同时存在拓扑性质和磁性。它们具有独特的电子结构，表现出与传统拓扑绝缘体不同的物理性质和潜在应用。传统的拓扑绝缘体是指在其能带结构中存在拓扑不变量，导致其边界态具有非平凡的拓扑保护性质。磁性拓扑绝缘体则在此基础上引入了自旋自由度的耦合，导致在能...
拓扑绝缘体的体态具有绝缘性，即在其内部不存在可供电流通过的通道。然而，其表面或边界却具有导电性，...
拓扑绝缘体（TI）是新的量子物质，有很多新奇的物理性质，是当前凝聚态物理研究的热点。通过磁性破坏时间反演对称性，就有可能在TI的原狄拉克点打开带隙，进而可能实现量子反常霍尔效应、拓扑磁电效应等新奇量子现象，因此TI电子态的磁性调控具有重要意义。常见的磁性原子掺杂方法受到低掺杂浓度和空间无序分布的制约，其...
《磁性掺杂拓扑绝缘体：量子化反常霍尔效应的材料设计》是依托福建师范大学，由张薇担任项目负责人的青年科学基金项目。项目摘要 量子反常霍尔效应是在没有外磁场的情况下由自发磁化导致的量子化霍尔电导效应，其物理本质是自发磁化和自旋轨道耦合相互作用共同导致的拓扑非平庸的电子结构。本项目拟利用第一性原理计算，研究...
在拓扑绝缘体中引入铁磁性以打破时间反演对称性可以实现量子反常霍尔效应等新奇的拓扑量子现象。为此，我们开展了对拓扑绝缘体磁性的调控研究。通过调整提拉法制备Bi2Se3单晶时Bi和Se的配比，我们实现了对Bi2Se3单晶中载流子浓度的调控。在高载流子浓度样品中，我们发现了量子霍尔效应且量子电导与样品中范德瓦尔间隙数成...
《磁性掺杂拓扑绝缘体的第一性原理研究》是依托福建师范大学，由张健敏担任项目负责人的青年科学基金项目。项目摘要 作为一类全新的量子物质，拓扑绝缘体具有迷人的绝缘和导电双重特性，结合铁磁序又能够导致更多新奇的量子效应，在量子计算机和自旋电子学等领域具有广阔的应用前景。本项目将利用第一性原理计算结合蒙特卡罗...
《磁性掺杂拓扑绝缘体的表面磁性研究》是依托上海交通大学，由高春雷担任项目负责人的面上项目。项目摘要 拓扑绝缘体是近年来在国际上引起高度关注的一种特殊的新量子体系，在电子学、自旋电子学和量子计算等方面具有革命性的应用前景。实现拓扑绝缘体的应用的关键是对拓扑绝缘体的表面态性质进行调控，其中非常重要的一...
主要研究目标是，利用解析求解和数值Green函数两种方法，研究弄清拓扑绝缘体在磁性和超导电性的调控下物理性质的变化规律，解释部分实验现象，预言可能的新奇物理现象，以及利用拓扑绝缘体的特性设计各种功能器件。我们预期通过外加磁场、电场和Rashba自旋轨道耦合等的调控，实现磁性拓扑绝缘体的边态和表面态自旋的选择性输运...