| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-11页 |
| 目录 | 第11-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-45页 |
| 第一节 引言 | 第13-15页 |
| 第二节 拓扑绝缘体的简介 | 第15-25页 |
| ·Kane-Mele模型 | 第15-18页 |
| ·二维HgTe/CdTe量子阱 | 第18-20页 |
| ·三维拓扑绝缘体 | 第20-23页 |
| ·三维拓扑绝缘体薄膜 | 第23-25页 |
| 第三节 拓扑不变量 | 第25-38页 |
| ·Laughlin规范不变性 | 第26-27页 |
| ·Berry相 | 第27-29页 |
| ·TKNN不变量 | 第29-31页 |
| ·Z_2拓扑数 | 第31-34页 |
| ·自旋陈数 | 第34-38页 |
| 参考文献 | 第38-45页 |
| 第二章 拓扑绝缘体薄膜中的自旋陈数 | 第45-61页 |
| 第一节 研究背景 | 第45-46页 |
| 第二节 拓扑绝缘体薄膜系统中的量子相变 | 第46-55页 |
| ·空间反演不对称系统的赝自旋陈数 | 第46-52页 |
| ·时间反演对称性破缺下的多重量子相变 | 第52-55页 |
| 第三节 晶格模型及其边缘态 | 第55-58页 |
| ·四方晶格模型 | 第55-56页 |
| ·六角晶格模型 | 第56-58页 |
| 第四节 本章小结 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-61页 |
| 第三章 拓扑绝缘体薄膜中的量子霍尔效应 | 第61-76页 |
| 第一节 研究背景 | 第61-62页 |
| 第二节 拓扑绝缘体薄膜的量子反常霍尔效应 | 第62-64页 |
| 第三节 拓扑绝缘体薄膜和Haldane模型的拓扑等价 | 第64-66页 |
| 第四节 垂直磁场下拓扑绝缘体薄膜的量子霍尔效应 | 第66-70页 |
| ·理论模型 | 第66-67页 |
| ·霍尔电导率 | 第67-70页 |
| 第五节 本章小结 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 第四章 边缘态和体的自旋陈数的关系 | 第76-88页 |
| 第一节 研究背景 | 第76-77页 |
| 第二节 拓扑性理解 | 第77-78页 |
| 第三节 边缘态和自旋能谱 | 第78-82页 |
| 第四节 无能隙边缘态的稳定性 | 第82-84页 |
| 第五节 本章小结 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 第五章 一种稳定的量子自旋霍尔效应 | 第88-103页 |
| 第一节 研究背景 | 第88-89页 |
| 第二节 理论模型和计算 | 第89-90页 |
| 第三节 系统边缘态的性质 | 第90-94页 |
| 第四节 磁性掺杂系统的无序效应 | 第94-97页 |
| 第五节 本章小结 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 第六章 总结与展望 | 第103-109页 |
| 第一节 总结 | 第103-104页 |
| 第二节 展望 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-109页 |
| 博士期间发表和待发表的论文 | 第109-111页 |
| 致谢 | 第111-113页 |