شماره ركورد
34365
پديد آورنده
محمدرضا اوجي
عنوان
استانين چندمنظوره حاصل از گذارهاي توپولوژيك Triviaⅼ−QSH−SOTI القا شده توسط مجاورت مغناطيسي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
فيزيك ماده چگال
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/10/21
استاد راهنما
دكتر ادريس فيض آبادي
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
فيزيك
چكيده
ما يك سوئيچ توپولوژيك مغناطيسي جديد و بسيار قابلتنظيم را پيشنهاد و تحليل ميكنيم كه از يك اختلال مغناطيسي موضعي واقع در لبه استفاده ميكند تا يك تكلايهٔ استانن را بهصورت برگشتپذير بين سه فاز متمايز هدايت كند: حالت اسپيني كوانتومي هال، يك عايق نواري عادي (غيرتوپولوژيك)، و يك عايق توپولوژيك مرتبه-دوم. با تغيير نسبتاً جزئي و مناسب در دما T و جهتگيريِ مغناطش θ، اين المان كنترلي موضعي منفرد يك طرح مينيماليستي و از نظر تجربي قابلدسترس را پيادهسازي ميكند كه به استانن خاصيت چندمنظورگي حقيقي و ارتباطي مستقيم با معماريهاي دستگاههاي توپولوژيك ميبخشد. براي پشتيباني از اين هدف، ما هر فاز توپولوژيك و سازوكارهاي محرك گذارهاي آنها را در هندسههاي توده، نانونوار و نانوپولك بررسي ميكنيم، و با تركيب محاسبات ساختار الكتروني با روشهاي تشخيصي جهاني و موضعي توپولوژيك مكمل (انحناي بِري اسپيني و عدد چرن اسپيني، حلقههاي ويلسون، و محليساز طيفي) يك همبستگي يكپارچهٔ توده–مرز را برقرار ميسازيم. براي هر گذار، اين همبستگي توسط دو تجليِ اندازهٔ-محدود اعتبارسنجي ميشود: بسته شدن و بازشدن مؤثرِ شكاف انرژي كه توسط عمق نفوذ حالتهاي لبه تعيين ميشود، و پديدار شدنِ بارهاي گوشهاي كسريِ كوانتيدهشده e/2 و e/4 كه توسط مجموعهاي مشخص از تقارنهاي بلوري محافظت ميشوند، كه در سه پيكربندي نابرابرِ لبه مشاهده شدهاند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/23
عنوان به انگليسي
Multifunctional Stanene from Magnetic-Proximity-Induced Trivial-QSH-SOTI Transitions
تاريخ بهره برداري
1/11/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدرضا اوجي
چكيده به لاتين
We propose and analyze a novel, highly tunable magnetic topological switch that uses a single
edge-localized magnetic perturbation to drive a stanene monolayer reversibly between three
distinct phases: the quantum spin Hall state, a trivial band insulator, and a second-order topological insulator. By modestly varying the temperature T and the magnetization orientation θ, this single localized control element implements a minimalistic, experimentally accessible scheme
that endows stanene with genuine multifunctionality and direct relevance for topological device
architectures. To substantiate this objective, we analyze each topological phase and the
mechanisms driving their transitions in bulk, nanoribbon, and nanoflake geometries, combining
electronic-structure calculations with complementary global and local diagnostics (spin-Berry
curvature and spin-Chern number, Wilson loops, and the spectral localizer) to establish a unified
bulk–boundary correspondence. For each transition this correspondence is validated by two
finite-size manifestations: an effective gap closing and reopening set by the edge-mode penetration depth, and the emergence of quantized fractional corner charges e/2 and e/4 protected by specific set of crystalline symmetries, observed across three inequivalent edge configurations.
كليدواژه هاي فارسي
سوييچ توپولوژيك , حالت اسپيني كوانتومي هال , عايق نواري عادي , عايق توپولوژيك مرتبه-دوم , چندمنظورگي , حالت هاي لبه , بارهاي گوشه اي كسريِ كوانتيده شده
كليدواژه هاي لاتين
topological switch , quantum spin Hall state , trivial band insulator , second-order topological insulator , multifunctionality , edge-mode , quantized fractional corner charges
Author
Mohammad Reza Owji
SuperVisor
Edris Faizabadi