| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 主要符号对照表 | 第10-12页 |
| 主要缩写对照表 | 第12-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-85页 |
| 1.1 拓扑序与拓扑元激发 | 第17-36页 |
| 1.1.1 量子霍尔态与TKNN拓扑不变量 | 第18-21页 |
| 1.1.2 量子自旋霍尔态与Z_2拓扑不变量 | 第21-26页 |
| 1.1.3 走向三维拓扑绝缘体 | 第26-28页 |
| 1.1.4 拓扑超导体与Majorana费米子 | 第28-33页 |
| 1.1.5 拓扑半金属 | 第33-36页 |
| 1.2 拓扑绝缘体材料 | 第36-44页 |
| 1.2.1 二维拓扑绝缘体 | 第37-38页 |
| 1.2.2 第一代三维拓扑绝缘体 | 第38-39页 |
| 1.2.3 第二代三维拓扑绝缘体 | 第39-40页 |
| 1.2.4 掺杂拓扑绝缘体 | 第40-42页 |
| 1.2.5 拓扑晶态绝缘体 | 第42-43页 |
| 1.2.6 拓扑近藤绝缘体 | 第43-44页 |
| 1.3 拓扑表面态的性质 | 第44-56页 |
| 1.3.1 螺旋性的表面态 | 第44-46页 |
| 1.3.2 狄拉克型的费米子 | 第46-48页 |
| 1.3.3 贝利相位为π | 第48-50页 |
| 1.3.4 拓扑表面态的弱反局域化效应 | 第50-52页 |
| 1.3.5 拓扑表面态的AB振荡 | 第52-56页 |
| 1.4 拓扑奇异效应 | 第56-68页 |
| 1.4.1 有限尺寸效应 | 第56-58页 |
| 1.4.2 量子反常霍尔效应 | 第58-63页 |
| 1.4.3 超导电性和超导邻近效应 | 第63-67页 |
| 1.4.4 拓扑磁电效应 | 第67-68页 |
| 1.5 本文的主要内容 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-85页 |
| 第二章 实验方法 | 第85-97页 |
| 2.1 单晶生长 | 第85-86页 |
| 2.2 拓扑绝缘体纳米带的机械剥离制备 | 第86-88页 |
| 2.3 场效应晶体管器件制备 | 第88-89页 |
| 2.4 输运测量技术 | 第89-92页 |
| 2.5 拓扑绝缘体Bi_2Te_3纳米带的AB和AAS振荡 | 第92-95页 |
| 参考文献 | 第95-97页 |
| 第三章 拓扑表面态的普适电导涨落效应 | 第97-117页 |
| 3.1 普适电导涨落概述 | 第97-100页 |
| 3.2 拓扑绝缘体的UCF研究 | 第100-102页 |
| 3.3 Bi_2Te_2Se纳米带中UCF特征的识别 | 第102-104页 |
| 3.4 二维UCF的鉴定 | 第104-108页 |
| 3.5 拓扑表面态的UCF证据 | 第108-112页 |
| 3.6 相干性弛豫机制 | 第112-114页 |
| 3.7 本章小结 | 第114页 |
| 参考文献 | 第114-117页 |
| 第四章 拓扑表面态之间的耦合效应 | 第117-155页 |
| 4.1 Bi_2Te_2Se纳米带的WAL现象 | 第118-122页 |
| 4.2 拓扑绝缘体的导电通道数指标——α | 第122-126页 |
| 4.3 Bi_2Te_2Se纳米带中随厚度的表面态退耦 | 第126-129页 |
| 4.4 拓扑平庸2DEG存在的实验证据 | 第129-131页 |
| 4.5 门电压调控WAL | 第131-134页 |
| 4.6 表面态耦合的物理机制 | 第134-139页 |
| 4.6.1 直接隧穿耦合 | 第134-136页 |
| 4.6.2 间接耦合(一)：体-表面耦合 | 第136-138页 |
| 4.6.3 间接耦合(二)：体载流子为媒介的表面态间耦合 | 第138-139页 |
| 4.7 几点说明 | 第139-143页 |
| 4.8 表面态耦合的磁场调控 | 第143-149页 |
| 4.9 本章小结 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-155页 |
| 第五章 拓扑表面态的统计对称性 | 第155-171页 |
| 5.1 统计对称性与UCF | 第155-159页 |
| 5.2 门电压引起的UCF | 第159-161页 |
| 5.3 遍历对称的UCF | 第161-163页 |
| 5.4 耦合拓扑表面态的统计对称性 | 第163-168页 |
| 5.4.1 实验现象 | 第163-165页 |
| 5.4.2 两个拓扑表面态共存的统计对称性 | 第165-167页 |
| 5.4.3 讨论 | 第167-168页 |
| 5.5 本章小结 | 第168页 |
| 参考文献 | 第168-171页 |
| 第六章 结论与展望 | 第171-179页 |
| 6.1 结论与问题 | 第171-174页 |
| 6.2 现状与未来 | 第174-177页 |
| 参考文献 | 第177-179页 |
| 攻读博士学位期间发表和待发表的学术论文 | 第179-181页 |
| 致谢 | 第181-182页 |
