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基于莫特绝缘体的新型电子产品
经过半个世纪的微型化，微电子技术面临着两大问题，即缩小尺寸极限和能耗。为了克服这些挑战，新策略的探索包括寻找新材料、新物理和新架构。在此背景下，量子材料引起了广泛关注。特别是，作为一类广泛的量子材料的莫特绝缘体，根据传统的能带理论预计是金属的，但由于现场电子-电子排斥而具有绝缘性。在这样的系统中，电子掺杂或外部压力可能会驱动绝缘体到金属的转变 (IMT)，并导致高 Tc 超导或巨磁电阻等显著特性。在过去的几十年里，莫特绝缘体中的填充或带宽控制 IMT（即莫特转变）一直是基础研究的热门话题 [1]。然而，由于一个非常简单的原因，这些 IMT 在应用中的使用仍然相当稀少。事实上，在实际设备中，压力或掺杂并不是容易控制的参数。我们 IMN 的研究小组证明，电场是破坏莫特绝缘状态并诱导绝缘体向金属转变的有效参数 [2]。我们首先证明了单晶上的非挥发性和可逆性转换，并进一步在多晶薄层上验证了莫特绝缘体家族的几个成员的转换 [3]。这种现象被称为“电莫特转变”(EMT)，在微电子应用方面前景广阔，并可能为基于莫特绝缘体的新型电子器件打开大门，称为 Mottronics [4]。进一步的研究表明，这种 EMT 是由大量热电子的产生引起的，导致丝状导电路径内发生电子雪崩 [5]。我们证明了这种机制正在驱动具有不同化学成分的多种莫特绝缘体中的 EMT，例如硫族化物 AM 4 Q 8（A=Ga、Ge；M=Nb、V、Ta、Mo；Q=S、Se、Te）和 Ni(S、Se) 2、氧化物 (V 1-x Cr x ) 2 O 3 和分子系统 Au(Et-thiazdt) 2 [6]。非挥发性 EMT 的特性适合于信息存储：“莫特存储器”与基于金属氧化物 (OxRAM) 或相变材料 (PCRAM) 的 ReRAM 相比显示出明显的优势 [7]。此外，我们还表明，受到一连串电脉冲作用的莫特绝缘体可能基于挥发性 EMT 表现出泄漏集成和起火行为。因此，莫特绝缘体可以复制人类大脑中神经元的主要功能，这使得它们可能适合构建人工神经元和硬件人工神经网络 [8]。一个有趣的颠覆性解决方案确实是用节能的人工神经元和突触“硬件”网络（即基于莫特绝缘体的构建块）取代能源密集型的软件网络。从长远来看，我们最近基于超快激光的研究表明，在基于 Mott 绝缘体的电光或全光设备中，可以实现皮秒范围内的最终切换时间 [9]。本演讲将首先回顾电 Mott 跃迁以及此特性所实现的新功能。然后，它将介绍一些 Mottronics 设备的示例，特别是用于数据存储和人工智能应用的示例。
非焊接dyson拓扑绝缘子中表面状态的脆弱性
拓扑绝缘子和超导体支持扩展的表面状态，以防止静态疾病的本地化作用。具体而言，在属于对称类A，AI和AII的Wigner-Dyson绝缘子中，通过光流的机理机制，延长的表面状态的带连续连接到同样的扩展式散装状态。在这项工作中，我们表明，大多数非官方 - 戴森拓扑超导体和手性拓扑绝缘子都没有这种机制。在这些系统中，精确有一个点，带有延伸状态，频段的中心e¼0。远离它，状态是空间定位的，也可以通过添加空间局部电位来制作。将AIII类和蜿蜒数量ν¼1中的三维绝缘子作为范式案例研究，我们讨论了这种现象背后的物理原理及其方法论和应用后果。尤其是我们表明，在表面状态描述中的低能量dirac近似可能是危险的，因为它们倾向于掩盖本地性现象。我们还确定了根据浆果曲率定义的标志物是晶格模型中状态定位程度的度量，并通过广泛的数值模拟来支持我们的分析预测。作为我们研究的一部分，我们确定了可能区分运输或隧道光谱中这些不同替代方案的可能实验特征。这项工作的一个主要结论是，非官方 - 迪森拓扑绝缘子的表面现象学比其Wigner-Dyson兄弟姐妹的表面现象学得多，极限限制是光谱范围的量子临界临界临界）所有状态的量子批判性地定位，除了在E¼0关键点外。
SRM喷嘴绝缘子的航空航天裤可用性，
在大约30年的时间里，固体火箭电动机（SRM）的喷嘴将人造丝的航空航天级用作碳织物加固的前体，用于用作烧蚀性绝缘体的酚类复合材料。人造丝一直是行业的中流型，现代喷嘴设计一直取决于Car-bon，织物/酚类或石墨织物/酚类组合的特性。多年来，工业一直取决于唯一的源供应商。现有的供应商北美人造丝公司是该国最后尚存的人造丝制造商。像许多航空航天供应商一样，它受到国防采购中的削减的影响，并计划删除航空航天级人造丝的生产。目前，生产正在继续进行生命类型购买的订单。这些命令将在1996年底之前完成，届时，持续灯丝rayon的国内来源将消失。
从二维拓扑绝缘体设计角态
我们从理论上证明了通过施加平面塞曼场可以在二维 Z 2 拓扑绝缘体中实现具有稳健角态的二阶拓扑绝缘体。塞曼场破坏了时间反演对称性，从而破坏了 Z 2 拓扑相。然而，它尊重一些晶体对称性，因此可以保护高阶拓扑相。以 Kane-Mele 模型为具体例子，我们发现沿锯齿边界的自旋螺旋边缘态被塞曼场隔开，而在两个锯齿边缘的交叉点处出现了带隙内角态，该角态与场的方向无关。我们进一步表明，角态对平面外塞曼场、交错亚晶格势、Rashba 自旋轨道耦合和蜂窝晶格的屈曲具有稳健性，使它们在实验上可行。在著名的 Bernevig-Hughes-Zhang 模型中也可以发现类似的行为。
实现时间反向不变光子拓扑结构Anderson绝缘子
疾病本质上无处不在，在光子学中已广泛探索，以了解光扩散和定位的基本原理，以及在功能谐振器和随机激光器中的应用。最近，对拓扑光子学中疾病的研究导致了拓扑安德森绝缘子的实现，其特征是出乎意料的疾病引起的相变。然而，到目前为止，观察到的光子拓扑结构剂仅限于时间反向对称性破坏系统。在这里，我们提出并实现了光子量子旋转霍尔拓扑拓扑拓制孔，而无需打破时间反转对称性。通过理论有效的狄拉克·哈密顿（Dirac Hamiltonian），批量传播的数值分析以及对批量和边缘传输的实验检查，全面证实了疾病诱导的拓扑相变。我们提供了令人信服的证据，证明了螺旋边缘模式的单向传播和稳健的运输，这是非平凡的时间反转不变拓扑的关键特征。此外，我们展示了无序诱导的束转向，突出了障碍作为操纵无磁性系统中光传播的新自由度的潜力。我们的工作不仅为观察独特的拓扑光子相铺平了道路，而且还通过疾病的利用来提出潜在的设备应用。
通过DNA有机半导体复合物1费米子三角晶格莫特绝缘子的量子气显微镜
我们在几何沮丧的三角形晶格中研究了费米子莫特绝缘子，这是一种用于研究旋转液体和自发时间转换对称性破坏的范式模型系统。我们的研究证明了三角形莫特绝缘子的制备，并揭示了所有最近邻居之间的抗磁性自旋旋转相关性。我们采用真实空间的三角形几何量子气体显微镜来测量密度和自旋可观测物。将实验结果与基于数值链接群集扩展和量子蒙特卡洛技术的计算进行了比较，我们证明了沮丧的系统中的热度法。我们的实验平台引入了一种替代方法，用于沮丧的晶格，为未来研究外来量子磁性的研究铺平了道路，这可能导致哈伯德系统中量子自旋液体的直接检测。
3D光子Chern绝缘子的矢量散装对应关系
组的（保守的）分量（保守的）速度正常与磁化轴（即Chern矢量方向）具有良好的符号，并且表面状态不能沿该特定方向向后散射。在2D中，Chern矢量始终沿缩小尺寸的轴固定，即与系统平面正交的固定。因此，它可以被视为标量数量：Chern数字C，其特征是2D顺式的大量拓扑。[7-9]在这种情况下，可以定义散装对应关系（SBBC）的“标量”范围，以将批量拓扑连接到边界模式的数量。[10,11]根据2D CIS中的SBBC，两个具有Chern数字C 1，C 2的系统之间的接口具有N E = | C 1 -C 2 |受保护的手性边缘状态。这意味着只有在界面上的Chern数字的连续性的情况下，手性边缘状态才能出现，即C 1≠c 2。[12–15]
磁性绝缘体和超导体的有限大小异质结构的拓扑特性
二维（2D）板和一维（1D）纳米替伯苯格几何形状的磁性拓扑绝缘子（MTIS）和超导体（SCS）的异质结构已预计宿主分别为宿主，手给了Mathiral Majoragana（Maginala Majorana Edge States（CMESS）和Majorana Boundana Boundate（Majorana Boundate）。我们研究了这种MTI/SC异质结构的拓扑特性，随着几何形状从宽平板变为准1D纳米替比系统的变化，并随着化学电位，磁掺杂和诱导的超导配对电位的函数。为此，我们构建了有效的对称性受限的低能汉密尔顿人，以解决真实空间的结构。对于具有有限宽度和长度的纳米替物几何形状，我们观察到以CMES，MBS和共存的CMES和MBS为特征的不同相，因为化学电位，磁性掺杂和 /或宽度是不同的。
标题：Pentalyer Rhombohedral堆叠石墨烯
我们承认与F. Zhang，T。Senthil，L。Levitov，L。Fu，Z。Dong和A. Patri的有用讨论。L.J.承认斯隆奖学金的支持。T.H.的工作得到了NSF Grant No的支持。DMR- 2225925。这项工作的设备制造得到了STC集成量子材料中心的支持，NSF Grant No。DMR-1231319。设备制造是在哈佛纳米级系统和MIT.NANO的哈佛中心进行的。一部分设备制造得到了USD（R＆E）在合同号下的支持。FA8702-15-D-0001。K.W. 和T.T. 承认JSPS Kakenhi（赠款号20H00354、21H05233和23H02052）和日本Mext的世界首屈一指的国际研究中心计划（WPI）。 H.P. 确认NSF赠款号的支持。 PHY-1506284和AFOSR授予号。 FA9550-21-1-0216。 这项工作的一部分是在国家高磁场实验室进行的，该实验室得到了国家科学基金会合作协议号的支持 DMR- 2128556*和佛罗里达州。K.W.和T.T.承认JSPS Kakenhi（赠款号20H00354、21H05233和23H02052）和日本Mext的世界首屈一指的国际研究中心计划（WPI）。H.P. 确认NSF赠款号的支持。 PHY-1506284和AFOSR授予号。 FA9550-21-1-0216。 这项工作的一部分是在国家高磁场实验室进行的，该实验室得到了国家科学基金会合作协议号的支持 DMR- 2128556*和佛罗里达州。H.P.确认NSF赠款号的支持。PHY-1506284和AFOSR授予号。FA9550-21-1-0216。这项工作的一部分是在国家高磁场实验室进行的，该实验室得到了国家科学基金会合作协议号DMR- 2128556*和佛罗里达州。
量子计算的晶体材料：半导体异质结构和拓扑绝缘器示例
高纯度晶体固态材料在量子信息处理的各种技术中起着至关重要的作用，从基于旋转到拓扑状态的Qubits。每年出现新的和改进的晶体材料，并继续在实验量子科学方面取得新的结果。本文总结了基于旋转和拓扑状态以及与其制造相关的挑战的量子技术的选定晶体材料的机会。我们首先描述栅极定义的量子点和基准GAA，SI和GE中的自旋Qubit的半导体异质结构，这是三个表现为两个Qubit逻辑的平台。然后，我们检查了新型的拓扑非平凡材料和结构，这些材料和结构可能掺入超导设备中以创建拓扑量。我们回顾拓扑绝缘膜薄膜，然后移至拓扑结晶材料（例如PBSNTE）及其与Josephson交界处的整合。我们讨论了新颖和专业制造和表征技术的进步，以实现这些技术。我们通过确定最有希望的方向来得出结论，在这些方向上，这些物质系统中的进步将在量子技术方面取得进展。