磁性拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应

摘要：

量子反常霍尔绝缘体，有时也被称为陈数绝缘体，是不同于普通绝缘体和拓扑绝缘体的一类新的二维绝缘体，该体系具有可被实验观测的特殊物理性质-量子反常霍尔效应。该体系的物态不能用朗道对称性破缺理论来描写，而要用到拓扑物态的概念。它的发现也经历了从反常霍尔效应的内秉物性阐释，到量子自旋霍尔效应与拓扑绝缘体的发现，再到磁性拓扑绝缘体的理论预测与实现，并最终成功实验观测的漫长过程。由于量子反常霍尔效应的实现不需要外加磁场，而此时样品的边缘态可以被看成一根无能耗的理想导线，因此人们对于其将来可能的应用充满了期待。本文将从理论的角度简单综述该领域的发展历程、基本概念、以及相关的材料系统。

关键词：拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、贝里相位、拓扑不变量

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

在线出版日期：2014-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

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