拓扑绝缘体材料铁磁性与表面态调控：理论、方法与应用探索

一、引言

1.1研究背景与意义

在凝聚态物理和材料科学的前沿探索中，拓扑绝缘体以其独特且迷人的性质，成为了备受瞩目的研究焦点。从本质上来说，拓扑绝缘体是一种内部呈现绝缘特性，然而在其表面或边界却具备导电能力的特殊材料。在拓扑绝缘体的内部，电子能带结构与常规绝缘体极为相似，费米能级处于导带和价带之间，这使得电子在体内难以自由移动，从而表现出绝缘性。但在其表面，存在着一些特殊的量子态，这些量子态位于块体能带结构的带隙之中，却允许电荷的移动，进而实现导电。

拓扑绝缘体的这种独特性质，根源在于其能带结构所具有的特殊拓扑性质，这些性质使其表面态