Testing the Landau Fermi liquid description of the fractional quantum Hall effect
本文从理论上研究了注入或去除复合费米子所产生的分数量子霍尔效应中单个准粒子或准空穴的色散。通过与自由费米子系统的比较,我们估计了朗道-费米子-液体型描述的有效性,并推导出朗道质量。
2001-03-30 cond-mat.mes-hall
Mutual composite fermions in double layer quantum Hall system
该文件已撤回,并纳入cond-mat/0310512第II节
2006-04-26 cond-mat.mes-hall
Structures for Interacting Composite Fermions: Stripes, Bubbles, and Fractional Quantum Hall Effect
当今分数量子霍尔效应的许多定性现象可以通过完全忽略复合费米子之间的相互作用来理解。例如,在$ν=n/(2pn\pm 1)$处的分数量子霍尔效应对应于填充的复合费米子朗道能级,而在$ν=1/2p$处的可压缩态对应于复合费米子的费米海。离开这些填充因子,复合费米子之间的剩余相互作用将决定基态的性质。本文建立了复合费米子间剩余相互作用的模型,并用变分方法考虑了各种可能的态。我们的研究表明,形成复合费米子条纹,气泡晶体,以及分数量子霍尔态适当的情况下。
2003-11-21 cond-mat.mes-hall
Hall Shift Current and Nonlinear Anomalous Hall Effect in Gapped Dirac Fermion Systems
The University of Tokyo(东京大学)
探讨倾斜二维带隙狄拉克费米子系统中非线性反常霍尔效应新机制,源于与跨越能隙的朗道-齐纳隧穿相关的侧跳位移,为有机狄拉克费米子系统中现象提供解释。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Understanding spin Hall effect in two-dimensional fermionic systems with generic spin-orbit interaction
我们深入研究了一般自旋轨道耦合二维费米子系统中的自旋霍尔效应。我们解析地导出了引起自旋霍尔效应的自旋-轨道力,并发现它具有类似“洛伦兹力”的形式。我们还导出了产生这种力的赝磁场。我们建立了自旋霍尔电导率、磁通量子与这个赝磁场之间的关系,类似于电荷霍尔电导率、磁通量子与外场之间的关系。我们还提出了一个精确的封闭形式的自旋霍尔电导率在一个通用的自旋轨道耦合系统。根据自旋轨道相互作用的维数,自旋霍尔电导率取决于Rashba参数和费米子密度的不同组合。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Insulator of Composite Fermions
我们证明了弱六角周期势可以将具有偶数分母磁填充因子的二维电子气转变为复合费米子的量子反常霍尔绝缘体,产生分数量子化的霍尔效应.该系统提供了一个实现的Halflion蜂窝网络模型,虽然在一个复合费米子系统。我们进一步提出了一个试用的波函数的状态,并数值评估其相对于竞争的Hofstadter状态的稳定性。提出了可能的实验参数。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall
Effective mass staircase and the Fermi liquid parameters for the fractional quantum Hall composite fermions
本文通过数值计算,证明了分数量子Hall系统中复合费米子的有效质量呈现出一种奇异的非单调行为,其阶梯与量子数(= 2,4,.)所附着的通量量子。这是令人惊讶的,因为通常的复合费米子图像预测一个平滑的行为。最重要的是,复合费米子之间存在显着的相互作用,其中激发光谱准确地再现了朗道的费米液体图片与负(即,Hund型)轨道和自旋交换相互作用。
2001-06-20 cond-mat.mes-hall
Theoretical Search for Nested Quantum Hall Effect of Composite Fermions
迄今为止几乎所有的量子霍尔效应都可以理解为适当粒子即电子或复合费米子的{ \em积分}量子霍尔效应。本文从理论上研究了复合费米子嵌套态的可行性,这种嵌套态将导致不能理解为复合费米子积分量子霍尔效应的量子霍尔效应。复合费米子之间的弱剩余相互作用将通过在部分填充的复合费米子能级中打开间隙而在这种量子霍尔态的建立中起关键作用。为了处理相互作用的复合费米子的问题,我们开发了一个强大的方法,使我们能够获得低能量谱在复合费米子填充$ν^*=n+\bar ν$,而不作任何假设,关于复合费米子的结构,在最高的部分填充水平。该方法是精确的,除了忽略复合费米子朗道能级混合,并使我们能够研究相当大的系统,例如,24个粒子的总流量为62 $hc/e$,最低朗道能级希尔伯特空间的维数是$\sim 10^{17}$。我们已经调查,完全自旋极化复合费米子,几个填充因子之间的1/3和2/5使用这种方法。结果表明,任何可能的不可压缩性在这些分数很可能有一个根本不同的起源比以前考虑的。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall
Relation between Hall resistance and the diamagnetic moment of Fermi electrons
一般的理论参数用于将霍尔电流与源自“宏观电流回路“的部分磁矩联系起来。霍尔电阻被发现只依赖于附近的费米能量,这是所提出的处理的本质优点的电子属性。用类Landauer-Buttiker观点对电子输运进行了分析。作为可能的应用之一,本文简要讨论了强磁场中周期调制二维电子系统的霍尔电阻。
2005-02-08 cond-mat.mes-hall
The Chern-Simons Fermi Liquid Description of Fractional Quantum Hall States
复合费米子图像最近在分数量子化霍尔态和偶分母费米类液体态的描述方面都取得了显著的成功。在这篇评论中,我们给出了一个介绍性的陈-西蒙斯费米子理论,专注于描述的偶数分母状态不寻常的费米液体。内容包括:1.导言2.陈-西蒙斯费米子导论3. RPA 4.朗道费米液体理论和MRPA 5.磁化和M2 RPA 6.红外线中的微扰方法和故障7.复合费米子和偶极子的波函数图方法8. 9.第九章遗言
1998-12-11 cond-mat.mes-hall
Hall effect of ferro/antiferromagnetic wallpaper fermions
该研究构建铁磁/反铁磁耦合的壁纸费米子有效模型,揭示两类磁矩打开能隙并导致量子化电荷或自旋霍尔响应,且结论具有对称性层面的普适性。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Composite Fermion Geometric Resonance Near ν = 1/2 Fractional Quantum Hall State
我们观察到在宽GaAs量子阱中的高迁移率二维电子和空穴系统中,在弱的、应变诱导的、单向的周期性势调制下,偶分母ν = 1/2分数量子霍尔态两侧的复合费米子的几何共振特性.这些特征提供了一个测量,在转变为ν = 1/2的分数量子霍尔态(可能是两个分量的π 331态)之前,系统保持单分量并支持复合费米子费米海的程度。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect of Dirac fermions on the surface of a topological insulator
研究了强拓扑绝缘相的Wilson-Dirac型拓扑绝缘体薄膜表面Dirac费米子的量子霍尔效应。虽然磁场破坏了体的时间反演对称性,但即使在强场状态下,表面态也可以存活。我们研究如何朗道水平的表面态的对称性破缺微扰的影响。
2017-03-07 cond-mat.mes-hall
Weyl fermions and the anomalous Hall effect in metallic ferromagnets
我们重新考虑铁磁SrRuO $_3$中的异常霍尔效应的问题,结合最近发展的Weyl半金属理论的见解。我们证明,SrRuO $_3$具有大量的外尔节点,在动量空间分离,在其能带结构。虽然节点通常不符合费米能量,除非材料是掺杂的,我们表明,即使节点内的费米海有显着的影响材料的物理性质。特别是,我们表明,共同的信念,(非量子化的部分)的铁磁金属的固有的异常霍尔电导率是完全的费米表面属性,是不正确的:一般存在的异常霍尔电导率的贡献,所产生的拓扑费米弧表面状态,与Weyl节点,这是相同的数量级的费米表面的贡献。
2013-09-06 cond-mat.mes-hall
Towards the Hall viscosity of the Fermi-liquid-like phase at the filling factor of 1/2
本文讨论了类费米液体态的未投影到朗道最低能级的波函数的Hall粘滞系数的Berry曲率计算。我们的结论是,在所作的假设,在线性响应,系统的小变形和热力学极限,霍尔粘度的值特征的劳克林状态。我们提出的论点,该值是相同的,即使在相同的限制一般变形。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall
Collective Excitations of Rotating Dipolar Fermi Gases in the Fractional Quantum Hall Regime
本文应用分数量子霍尔效应的磁共振理论研究了旋转偶极费米气体的集体激发谱。预测的光谱在长波长范围内有一个有限的能隙,在有限波矢处有一个旋子极小值。从填充因子1/3加深到填充因子1/5的roton最小值是填充因子1/7附近的初始结晶的标志。我们还证明,有没有低的单粒子激发低于旋转模。分数量子霍尔流体旋转偶极费米子在低温下表现为不可压缩的超流体。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Non-Fermi liquid criticality and super universality in the quantum Hall regime
我们报告的微观理论的结果,拓扑概念的基础上的$θ$真空,这表明库仑势,不同于任何有限范围的相互作用势,使长期存在的问题的量子霍尔制度的非费米液体的平台过渡。我们目前的结果,这是量子相变的一般和复合费米子的想法,特别是具有突出的意义,提供了一个新的理解的临界指数值,最近已(重新)从一系列国家的最先进的量子霍尔样品。
2005-07-18 cond-mat.mes-hall
Composite Fermion Pairing in Bilayer Quantum Hall Systems
在总朗道能级填充因子为$ν=1/m$(其中$m$为整数)的情况下,导出了具有层间隧穿的双层量子霍尔系统中复合费米子的有效哈密顿量.我们发现复合费米子的基态是三重p波BCS配对态。在$ν=1/2$处,随着隧穿振幅的增加,体系的基态从Halperin $(3,3,1)$态向Pfperan态演化.另一方面,在$ν=1$,唯一确定的配对状态独立于隧穿振幅。
1998-01-07 cond-mat.mes-hall
First-order effect of electron-electron interactions on the anomalous Hall conductivity of massive Dirac fermions
研究二维质量狄拉克费米子中电子-电子相互作用对反常霍尔电导率的一阶修正,发现零温带隙下修正为零,有限温度或化学势下霍尔响应衰减加快,凸显两体相互作用的重要性。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall States in Ultracold Rapidly Rotating Dipolar Fermi Gases
我们证明了在超冷二维快速旋转偶极费米气体中不可压缩分数量子类霍尔态的实验可行性。特别地,我们认为,在填充分数$ν=1/3$的系统的状态是很好地描述的Laughlin波函数,并找到一个实质性的能隙中的准粒子激发谱。偶极气体,因此,出现作为系统的自然候选人,允许实现这些非常有趣的高度相关的状态在未来的实验。
2004-04-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Coulomb drag of massive Dirac fermions
狄拉克费米子的研究非常活跃,大质量狄拉克费米子的量子化反常霍尔效应的发现刺激了低能电子学的发展。一些承载狄拉克费米子的材料是层间相干效应的天然平台,例如库仑阻力和激子凝聚。在这里,我们确定的作用所发挥的反常霍尔效应库仑阻力在大质量狄拉克费米子系统。我们专注于拓扑绝缘体薄膜的主动层和被动层的面外磁化。的横向响应的主动层是由一个拓扑项所产生的Berry曲率。我们发现,拓扑机制并没有贡献库仑阻力,但在被动层的纵向阻力引起的横向阻力流。这种反常的霍尔拖曳电流是独立的有源层磁化,这一事实可以通过实验验证。它依赖于非单调的无源层磁化,表现出一个峰值,在低密度变得更加明显。这些发现将激发新的实验和定量研究的异常霍尔阻力。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Dynamics of edge Majorana fermions in $ν=\frac{5}2$ fractional quantum Hall effects
从对$ν=5/2$分数量子霍尔效应的复合费米子描述出发,研究了边缘中性Majorana费米子的动力学行为。我们证实,这些中性模式是手性的,并表明,传统的p-波配对之间的相互作用CF不有助于边缘中性费米子的动力学。我们发现一个重要的双线性耦合之间的充电和中性模式。我们表明,由于这种耦合,中性模式的色散是线性的,它们的速度成正比的波矢量的充电模式。这种边缘马约拉纳费米子运动的动力学起源是以前从未预料到的。
2007-10-25 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect at half-filled Landau level: Pairing of composite fermions
从复合费米子配对的角度讨论了半满朗道能级下量子霍尔效应的可能性。在没有库仑能的情况下,我们证明了系统的基态可以用复合费米子的{ \it p}波BCS配对态来描述。当比值$α\equiv (e^2/ε\ell_B)/ε_F$($\ell_B$:复合费米子的磁长度,$ε_F$:费米能)大于临界值$α_c \sim 8.2$时,配对态的能隙消失。但是,如果$\hbar ω_c \gg e^2/ε\ell_B$成立,则$α$仍小于$α_c$。然后在这种情况下,可能出现导致量子霍尔效应的配对状态。讨论了实自旋自由度和塞曼能的影响。
1998-09-16 cond-mat.mes-hall
Pairing of Composite Fermions, Laughlin Correlations, and the Fractional Quantum Hall Hierarchy
提出了一种新的分数量子霍尔(HHH)态的最低朗道能级(LL)的层次来解释最近观察到的HHH分数,如nu=5/13,3/8,或4/11。基于对它们相互作用赝势的分析,我们认为Laughlin准粒子(部分填充复合费米子LL中的粒子/空穴)是成对的。这些对被认为彼此之间具有Laughlin关联,并且在一系列分数处形成凝聚态,其中包括实验中观察到的所有新的分数。
2003-04-05 cond-mat.mes-hall
Anisotropic composite fermions and fractional quantum Hall effect
研究了GaAs量子阱中二维空穴中各向异性对朗道能级填充因子$ν=1/2$附近复合费米子输运性质的影响。通过施加一个平行磁场,我们调谐复合费米子费米海各向异性和监测的传输散射时间在$ν=1/2$沿主方向的相对变化。在一个简单的Drude模型中解释,我们的结果表明,沿复合费米子费米海的纵向散射时间较长。此外,当各向异性变得显著时,在$ν=2/3$处的分数量子霍尔态的测量的能隙减小。然而,这种减少可能部分源于电荷分布在非常大的平行磁场下变得双层样。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
A Microscopic Model of Edge States of Fractional Quantum Hall Liquid: From Composite Fermions to Calogero-Sutherland Model
基于复合费米子方法,我们导出了含$ν=\frac{ν^*}{\tildeϕν^*+1}$的分数量子霍尔液体中低边激发的微观理论。对于$ν^*>0$,复合费米子模型在一维极限下约化为SU $(ν^*)$ Calogero-Sutherland模型,而对于$ν^*<0$,复合费米子模型不是精确可解的.然而,在这两种情况下的基态可以找到和低位激发可以显示手征Luttinger液体的行为,因为在每个分支的方位角激发的右和左移动扇区之间存在的间隙。
1999-07-14 cond-mat.mes-hall
Composite fermions in graphene fractional quantum Hall state at half filling: evidence for Dirac composite fermions
分数量子霍尔系统中的复合费米子被认为在半充满$ν=1/2$时形成弱相互作用粒子的费米海。最近,有人提出(D。T. Son,Phys.Rev.X5,031027(2015)),这些复合费米子是狄拉克粒子。在我们的工作中,我们实验证明,在单层石墨烯中发现的复合费米子是狄拉克粒子在半填充。我们的实验已经解决了在$ν=1/2$附近的高迁移率,悬浮的石墨烯Corbino盘中的H2O态。我们发现强烈的温度依赖性的电导率$σ$远离半填充,这是符合预期的电子-电子相互作用诱导的间隙在CH 3OH状态。然而,在半填充,电导率的温度依赖性$σ(T)$变得相当弱,正如预期的费米海的复合费米子,我们发现只有对数依赖$σ$上$T$。这种量子修正的符号与复合费米子的弱反定域相吻合,这揭示了石墨烯中复合费米子的相对论狄拉克性质。
2016-12-11 cond-mat.mes-hall
Paired composite fermion phase of quantum Hall bilayers at ν= 1/2 + 1/2
我们提供了数值证据复合费米子配对的量子霍尔双层系统在填充$ν=1/2 + 1/2$层之间的中间间距。我们将相位确定为$p_x + i p_y$配对,并构造了高精度的试探波函数来描述球上的基态。对于层间的大距离和有限系统,竞争的“洪德规则”状态,或复合费米子液体,在某些系统尺寸中占主导地位。我们认为,对于较大的系统,配对阶段将持续较大的层间距。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Half-integer quantum Hall effect of disordered Dirac fermions at a topological insulator surface
分析了单粒子狄拉克费米子的非常规(半整数)量子霍尔效应。我们讨论了可能的实验测量的半整数霍尔电导$g_{xy}$的拓扑绝缘体表面状态,并解释如何调和Laughlin的磁通插入参数与半整数$g_{xy}$。使用朗道能级波函数的涡旋态表示,我们计算了超出线性响应的电流密度,这是特别相关的拓扑图像的非线性效应。作为主要结果,导出了描述单粒子狄拉克费米子量子霍尔效应局域化物理的场论。在这方面,(缺席)奇偶校验异常的问题重新审视。对重整化群流和相图进行了广泛的讨论。RG流的起始值由反常霍尔效应的玻尔兹曼输运理论得到的半经典电导率张量给出。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall
Nature of quasiparticle excitations in the fractional quantum Hall effect
本文研究了1/3分数量子霍尔态的单、双准粒子激发。结果表明,准粒子激发最好描述为激发复合费米子占据更高的复合费米子准朗道能级。特别地,对于单个准粒子,复合费米子波函数比Laughlin提出的试探波函数的能量低15%,对于两个准粒子,复合费米子理论也给出了新的定性结构.
2003-10-29 cond-mat.mes-hall
Nearly semi-elliptic relation between the minimal conductivity and Hall conductivity in unpaired Dirac fermions
Great Bay University(大湾区大学);The University of Hong Kong(香港大学)
本研究在自洽玻恩近似框架下计算未配对狄拉克费米子的电导率,发现最小电导率与霍尔电导率的近半椭圆关系,可标识宇称反常半金属,衔接两类拓扑绝缘相且匹配实验观测。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall
Coexistence of Composite-Bosons and Composite-Fermions in nu=1/2 + 1/2 Quantum Hall Bilayers
在填充率nu=1/2+1/2附近的双层量子霍尔系统中,随着层间距d的不断减小,层内关联必然被层间关联所取代,大d时的复合费米海必然最终被小d时的复合玻色子凝聚或“111态”所取代。我们提出了一种情况下,CB和CF共存于两个互穿流体中的过渡。描述这些混合CB-CF状态的试验波函数与精确对角化结果相比非常有利。一个Chern-Simons输运理论是与实验兼容的。
2003-01-13 cond-mat.mes-hall
Off-Fermi surface cancellation effects in spin-Hall conductivity of a two-dimensional Rashba electron gas
我们在自洽玻恩近似下计算了无序二维Rashba电子气的自旋霍尔电导率,对于任意的电子密度值,由比率$E_F /E_0$参数化,其中$E_F$是费米能级,$E_0$是自旋轨道能量。我们证实早期的结果表明,在极限$E_F/E_0 \gg 1$的顶点校正抑制自旋霍尔电导率。然而,对于足够低的电子密度,使$E_F\lesssim E_0$,我们发现,顶点校正不再取消从费米面的贡献,因此,他们不能抑制自旋电流。相反,这是通过远离费米面的贡献实现的,在早期的研究中被忽略,当$E_F\lesssim E_0$时,费米面的贡献变大。
2006-02-07 cond-mat.mes-hall
Deformed Fermi Surface Theory of Magneto-Acoustic Anomaly in Modulated Quantum Hall Systems Near $/nu=1/2$
本文提出了一种新的变形复合费米-费米面模型,用于研究周期性密度调制下$/nu=1/2$附近的分数量子霍尔效应。我们的模型使我们能够解释最近的表面声波观测的各向异性异常[1,2]在声速和衰减-出现峰值和各向异性-这源于贡献的电导率张量,由于CF-FS的区域被平坦的应用调制。计算的碳纤维电导率、速度漂移和衰减随磁场和波矢的变化关系与实验结果一致。
1998-09-23 cond-mat.mes-hall
The Fermion-Boson Transformation in Fractional Quantum Hall Systems
费米子到玻色子的变换是通过在每个费米子上附加一个与所施加的磁场方向相反的单个通量量子来完成的。当平均场近似是在Halfton球面几何中进行时,费米子角动量$l_F$被替换为$l_B= l_F-{1\over2}(N-1)$。允许的总角动量多重态的集合在两个不同的图像中是相同的。当且仅当赝势在形式上是“调和的”时,费米子和玻色子的能谱在多体相互作用下是相同的。然而,如果相互作用具有短程,则在两个光谱中出现具有Laughlin关联的相似的低能态带。该变换用于阐明凝聚分数量子霍尔态的玻色子和费米子描述之间的关系。
2000-07-28 cond-mat.mes-hall
Anomalously low magnetoroton energies of the unconventional fractional quantum Hall states of composite fermions
我们显示了一个通用的形成的初级磁振子的集体模式中观察到的“非常规”分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall effect)状态的复合费米子在填充因子4/11,4/13,5/13,5/17,和3/8在非常低的波矢与{ \em令人不安的}低能量,没有任何类似的传统的分数量子霍尔状态。在这些状态中,对关联函数振荡的相当缓慢的衰减是低能磁振子的原因。这是一个表现的独特拓扑结构预测之前为这些EQUIHE状态。我们的理论的实验结果也进行了讨论。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect of Composite Fermions
在电子密度为1 × 10 ^{11} cm^{-2}的GaAs/AlGaAs量子阱中,我们观察到填充因子nu=4/11和5/13时的分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall Effect,FHE),以及nu=6/17,4/13,5/17和7/11时的较弱态。这些分数序列不符合nu=p/(2 mp +/- 1)处复合费米子(CF)的积分量子霍尔效应(IQHE)的标准序列。相反,它们可以被看作是碳纤维的碳纤维化,证明了这些复合颗粒之间的残余相互作用。在倾斜的磁场中,nu=4/11态保持不变,强烈表明它是自旋极化的。弱nu=7/11态随倾斜迅速消失。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
Composite Fermions and the Fractional Quantum Hall Effect
平均场复合费米子图成功地预言了分数量子霍尔系统的低激发态。这一成功不能归因于库仑和陈-西蒙斯之间的相互作用超出平均场的取消,而仅仅取决于最低朗道能级(LL)的库仑赝势的短程(SR)。类的赝势的MCFF图片可以应用的定义。成功或失败的MFCF图片在各种系统(电子在激发LL的,劳克林准粒子,带电的磁激子)的解释。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Dirac Fermions and Topological Phases in Magnetic Topological Insulator Films
The University of Hong Kong(香港大学);Great Bay University(大湾区大学)
本文基于三维拓扑绝缘体薄膜有效模型的精确解建立Dirac费米子理论,阐明表面态与体态的量子霍尔电导,并利用磁交换作用调控质量与手性以产生多种拓扑绝缘相和新型拓扑金属相。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Revealing topological Dirac fermions at the surface of strained HgTe thin films via Quantum Hall transport spectroscopy
我们证明了应变碲化汞薄膜中电子通过拓扑狄拉克表面态输运的证据。在高垂直磁场下,我们发现电子输运达到量子霍尔制度与消失的电阻。此外,量子霍尔输运光谱揭示了耦合狄拉克表面态的相对论朗道能级的能量分裂。这项研究为拓扑绝缘体(TI)板的量子霍尔效应、二维和三维TI之间的交叉机制以及薄TI膜与探索自旋电子学和量子电路功能的相关性提供了新的见解纳米电子学。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall
Fractional-quantum-Hall edge electrons and Fermi statistics
我们解决了在不可压缩分数量子霍尔态的低能边缘态希尔伯特空间扇区中产生的电子的量子统计,考虑到它们可能不满足费米统计的可能性。我们认为,这个属性是不是一个先验明显的,并提出了数值证据的基础上有限大小的精确对角化计算,它不持有一般。我们讨论了不同的可能形式的表达的电子创造运营商的边缘玻色子领域,并表明,没有一个是符合我们的数值计算结果的有限大小的填充因子-2/5状态与短程电子-电子相互作用。最后,我们讨论了目前的身体的实验结果隧穿到量子霍尔边缘的背景下,这一结果。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall
Majorana fermion chain at the Quantum Spin Hall edge
我们研究了在量子自旋霍尔绝缘体边缘的交替铁磁和超导区域之间的界面处的1维马约拉纳束缚态链的实现。在分离的Majoranas极限下,系统可以映射到横场伊辛模型.无序临界点可以通过调节铁磁和超导序参量的相对大小或相位来达到。作为随机临界态的直接探针,我们计算了从金属尖端到Majorana链的隧穿电流的电压依赖性。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall
Half-Quantized Hall Effect at the Parity-Invariant Fermi Surface
本文在磁性掺杂拓扑绝缘体异质结中发现单个无能隙狄拉克锥,其霍尔电导以 e²/h 为单位呈半整数量子化,并解释了近期实验中二分之一霍尔电导的起源,展示了二分之一拓扑不变量的凝聚态实现。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermoelectric Hall response of interacting 2D Dirac fermions
Department of Physics and Astronomy, University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文系);Department of Physics, The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系)
研究二维质量狄拉克费米子在电子-电子相互作用一阶近似下的异常热电Hall响应,计算Nernst响应和粒子磁化率,并揭示零温下磁化电流去除后Hall系数不消失的原因。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall Effect
简要介绍了1998年获得诺贝尔奖的分数阶量子霍尔效应现象。我们还解释了把分数量子霍尔效应描述为复合费米子的整数量子霍尔效应的复合费米子图像。
1999-02-22 cond-mat.mes-hall
Composite fermions in the Fractional Quantum Hall Effect: Transport at finite wavevector
我们考虑复合费米子的电导率张量在接近半满朗道带的温度制度,散射的潜力和捕获的规范场的随机杂质占主导地位。采用Boltzmann方程方法计算了有限有效磁场、波矢和频率下的准经典输运性质。我们提出了一个精确的解决方案的动力学方程的所有参数制度。我们的研究结果允许最近观察到的表面声波共振和其他发现的一致的描述。
1997-01-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect of Massless Dirac Fermions in a Vanishing Magnetic Field
数值研究了强长程无序对石墨烯霍尔电导率$σ_{xy}$量子化的影响。结果表明,增加朗道级混合逐步破坏$σ_{xy}$中的所有平台,除了在$σ_{xy}=\mp e^2/2h$的平台(每谷和每自旋)。电荷中性狄拉克点的临界态对强无序具有鲁棒性,属于整数量子霍尔效应中常规平台跃迁的普适类。我们提出,石墨烯中的波纹打破时间反演对称性可以在消失的磁场中实现这个量子临界点。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall
Topological-Fermi-Liquid to Quantum-Hall-Liquid Transitions: $p$-Band and $d$-Band Fermions in a Magnetic Field
我们发现在具有轨道内和轨道间跳跃积分的多轨道系统中,霍尔电导表现出由在位轨道极化引起的各种拓扑量子相变:整数量子霍尔(IQH)平台跃迁和拓扑费米液体到IQH跃迁.这种拓扑量子点在两个系统中得到了证明:一个是由光晶格中的超冷原子实现的$p$带无自旋费米子系统,另一个是与过渡金属及其化合物中的巨轨道霍尔效应密切相关的$d$带有自旋费米子系统.
2009-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
The Dirac Composite Fermion of the Fractional Quantum Hall Effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall hep-th
Status of the Fermi surface in mixed composite boson - composite fermion quantum Hall states
我们认为,在提出的混合复合玻色子-复合费米子态[S.H. Simon等人,PRL 91,046803(2003)]中关于ν= 1双层量子霍尔系统随距离的演化的理论,都被忽略了。我们的结论是基于对ν= 1/2单层复合费米子态动量分布的仔细分析。我们指出的可能性,迄今为止未知的现象以外的近藤晶格系统时,在一个几何不变的系统,费米液体般的电子部分扩大其体积。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge modes in the fractional quantum Hall effect without extra edge fermions
我们表明,陈-西蒙斯-朗道-金斯伯格理论描述的量子霍尔效应对一个有界的样品是异常免费的,因此不需要额外的手征费米子的边界上恢复本地规范不变性。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall hep-th
Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用,有关的石墨烯晶格,被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下,计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时,它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3D quantum Hall effect of Fermi arcs in topological semimetals
量子霍尔效应通常在二维系统中观察到。我们证明了费米弧可以在拓扑半金属中产生独特的三维量子霍尔效应。由于拓扑约束,单个表面处的费米弧具有开放的费米表面,其不能承载量子霍尔效应。通过外尔节点辅助的“虫洞”隧穿,相对表面的费米弧可以形成完整的费米环,并支持量子霍尔效应。费米弧的边缘态显示出独特的三维分布,给出了(d-2)维边界态的一个例子。这与单表面拓扑绝缘体的表面态量子霍尔效应明显不同。当费米能扫过外尔节点时,片霍尔电导率从1/B依赖性演化到外尔节点处的量子化平台。这种行为可以通过调谐拓扑半金属板(例如TaAs族、Cd $_3$ As $_2$或Na $_3$ Bi)中的栅极电压来实现。这项工作不仅对寻找费米弧的输运特征,而且对探索其他拓扑相物质中的新型电子气具有指导意义。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistics of composite fermions in the quantum hall effect
用角动量模型解释了高朗道能级填充分数5/2,7/3和8/3。我们发现,对于奇数个通量量子,称为“复合费米子”的准粒子是费米子,而对于偶数个通量量子,准粒子是玻色子和费米子的混合物。因此,“复合费米子”理论是内在矛盾的。
2001-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech