汤沛哲著的《磁掺杂拓扑绝缘体拓扑性质研究及新型拓扑材料的寻找(精)/清华大学优秀博士学位论文丛书》讲述了：拓扑绝缘体作为一种新奇的量子材料，因其奇异的量子性质和广阔的应用前景，现已成为凝聚态物理学最重要的研究热点之一。磁掺杂拓扑绝缘体，顾名思义，就是在拓扑绝缘体材料中掺入磁性元素，在体系本征的拓扑特性中引入铁磁序而形成的拓扑绝缘体。由于铁磁序的引入，体系丧失了时间反演对称性，使得磁掺杂拓扑绝缘体往往能够表现出与常规拓扑绝缘体迥异的电子结构性质。深刻地理解这些特性的物理起源，不仅可以深化人们对于拓扑绝缘体的认知，也可为未来设计基于拓扑绝缘体的自旋电子学器件奠定基础。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 拓扑绝缘体简介
1.3 二维拓扑绝缘体
1.3.1 二维拓扑绝缘体——石墨烯
1.3.2 二维拓扑绝缘体——HgTe量子阱
1.3.3 二维拓扑绝缘体——第二类半导体异质结
1.4 三维拓扑绝缘体
1.4.1 强拓扑绝缘体
1.4.2 弱拓扑绝缘体
1.5 磁性掺杂的拓扑绝缘体
1.5.1 磁性掺杂的二维拓扑绝缘体
1.5.2 磁性掺杂的Bi2Se3族材料薄膜
1.6 论文结构和主要内容
第2章 理论方法
2.1 引言
2.2 绝热近似
2.3 哈特里-福克近似
2.3.1 哈特里方程
2.3.2 福克近似
2.4 密度泛函理论
2.4.1 Hohenberg-Kohn定理
2.4.2 Kohn-Sham方程
2.4.3 交换关联泛函
2.5 最大局域化瓦尼尔函数
第3章 Cr掺杂的Bi2Se3薄膜的磁性质
3.1 引言
3.2 计算方法
3.3 MBE方法生长的Cr掺杂Bi2Se3薄膜
3.3.1 实验发现与困境
3.3.2 理论模拟和物理图像
3.4 Cr沉积的Bi2Se3表面
3.4.1 实验发现
3.4.2 理论模拟和物理图像
3.5 本章小结
第4章 Cr掺杂的Bi2Te3和Sb2Te3薄膜的拓扑性质
4.1 引言
4.2 实验发现
4.3 计算方法
4.4 Cr掺杂4QLSb2Te3薄膜的电子结构和拓扑性质
4.5 自旋极化的双折射
4.5.1 自旋分辨的量子聚焦
4.5.2 自旋分辨的量子幻影
4.6 本章小结
第5章 Cr掺杂的Bi2(SexTe1.x)3薄膜的拓扑性质
5.1 引言
5.2 实验发现
5.3 计算方法
5.4 Cr掺杂Bi2(SexTe1.x)3的拓扑性质
5.4.1 CryBi2.ySe3和CryBi2.yTe3的拓扑相变
5.4.2 Cr0.25Bi1.75(SexTe1.x)3的拓扑相变
5.5 有效理论与物理图像
5.6 本章小结
第6章 弱拓扑绝缘体Bi2TeI
6.1 引言
6.2 计算方法
6.3 Bi2TeI的晶格结构
6.4 Bi2TeI的电子结构性质
6.5 BiTeI-Bi2-BiTeI薄膜的电子结构性质
6.6 本章小结
第7章 二维Ⅳ族元素单质及其衍生物的拓扑性质
7.1 引言
7.2 计算方法
7.3 p-d杂化增大石墨烯的拓扑非平庸能隙
7.4 Ag(111)表面外延生长的硅烯的电子结构
7.5 二维拓扑绝缘体——SnX(X=F,Cl,Br,I,OH)
7.6 二维拓扑绝缘体——哑铃状锡烯
7.6.1 电子结构和拓扑性质
7.6.2 h-BN的哑铃状锡烯
7.6.3 InSb(111)-(2×2)表面的哑铃状锡烯
7.7 本章小结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与获得的奖励