| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 量子自旋霍尔效应 | 第12-19页 |
| 1.1.1 KM模型和BHZ模型 | 第12-15页 |
| 1.1.2 拓扑不变量 | 第15-17页 |
| 1.1.3 螺旋性边缘态 | 第17-19页 |
| 1.2 二维拓扑超导体 | 第19-21页 |
| 1.2.1 Class-D拓扑超导体 | 第19-20页 |
| 1.2.2 Class-DⅢ拓扑超导体 | 第20-21页 |
| 1.3 拓扑量子泵浦 | 第21-26页 |
| 1.3.1 Thouless泵浦 | 第21-22页 |
| 1.3.2 Z_2泵浦 | 第22-24页 |
| 1.3.3 自旋陈泵浦 | 第24-26页 |
| 1.4 散射矩阵理论 | 第26-29页 |
| 1.4.1 基本理论 | 第27页 |
| 1.4.2 电流和泵浦流 | 第27-28页 |
| 1.4.3 Kwant软件包 | 第28-29页 |
| 1.5 本论文的研究内容和意义 | 第29-31页 |
| 参考文献 | 第31-36页 |
| 第二章 非绝热拓扑自旋泵浦 | 第36-49页 |
| 2.1 研究背景 | 第36-38页 |
| 2.2 Floquet自旋陈数 | 第38-39页 |
| 2.3 含时间反演对称性的自旋泵浦 | 第39-43页 |
| 2.4 时间反演对称性破缺的自旋泵浦 | 第43-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 参考文献 | 第46-49页 |
| 第三章 二维Class-DⅢ超导体中Zeeman场诱导的拓扑相变 | 第49-61页 |
| 3.1 研究背景 | 第49-50页 |
| 3.2 模型和拓扑相变 | 第50-52页 |
| 3.3 纳米带的BdG能谱和自旋谱 | 第52-56页 |
| 3.4 零偏压电导 | 第56-57页 |
| 3.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-61页 |
| 第四章 基于量子自旋霍尔绝缘体的干涉仪里的πBerry相位 | 第61-73页 |
| 4.1 研究背景 | 第61页 |
| 4.2 理论模型与哈密顿 | 第61-64页 |
| 4.3 数值结果与讨论 | 第64-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 第五章 交流量子自旋霍尔效应 | 第73-94页 |
| 5.1 研究背景 | 第73-74页 |
| 5.2 基于Kubo线性响应理论的数值计算 | 第74-81页 |
| 5.2.1 模型和方法 | 第74-76页 |
| 5.2.2 由交流电场驱动的自旋流和自旋积累 | 第76-79页 |
| 5.2.3 无序和标度分析 | 第79-81页 |
| 5.3 解析理论及探测方案 | 第81-88页 |
| 5.3.1 一般性论述 | 第81-83页 |
| 5.3.2 具体的例子 | 第83-86页 |
| 5.3.3 实验探测 | 第86-88页 |
| 5.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 5.5 附录A:缠绕数的整数量子化证明 | 第89页 |
| 5.6 附录B:反射系数的推导 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 第六章 总结与展望 | 第94-100页 |
| 6.1 本文总结 | 第94-95页 |
| 6.2 未来展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-100页 |
| 博士期间发表论文列表 | 第100-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |