Microscopic Model for Fractional Quantum Hall Nematics
本文提出最低朗道能级中库仑相互作用粒子通过减小最短程Haldane赝势强度可实现分数量子霍尔向列相变,并用精确对角化和变分波函数证明其对称性破缺与几何特性。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local Probes for Quantum Hall Ferroelectrics and Nematics
在强量子化磁场作用下,二维多谷电子系统中的单个口袋的色散具有低对称性,产生量子霍尔铁电态和量子双极铁电态.我们调查这些国家附近产生的杂质,可以通过扫描隧道显微镜(STM)光谱探测本地签名。对于量子霍尔铁电体,我们证明了在杂质束缚态测量的偶极矩和从现代极化理论获得的理想体偶极矩之间的直接关系。我们还通过精确对角化研究了单杂质的多体问题,发现近强杂质的非平凡激子态可以形成特定的特征,可以很容易地通过STM光谱识别。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic Valley Ordering in Quantum Hall Systems
在具有自旋或赝自旋自由度的二维电子系统中,量子霍尔有序和自发破缺的“内部”对称性之间的相互作用引起了各种有趣的现象,包括新相、相变和拓扑激发。在这里,我们开发了一个理论的破缺对称量子霍尔态,适用于一类多谷系统,其中的对称性问题是一个点群元素,结合了空间旋转与置换的谷指数。色散关系的各向异性,通常存在于这样的系统中,有利于所有电子驻留在其中一个谷中的状态。在一个干净的系统中,谷“伪自旋”有序,或空间自旋有序,通过有限的温度转变发生。在弱无序系统中,形成了赝自旋极化域,这阻止了宏观谷和无序有序;然而,所得到的状态仍然渐近地表现出QHE。我们讨论了在有序和无序制度的输运性质,以及我们的研究结果的关系,最近的实验在铝。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Nematic Fractional Quantum Hall State
我们导出了分数量子霍尔态各向同性-非均匀量子相变的有效场论。我们表明,对于一个系统的各向同性的背景下的低能量有效理论的顺序参数具有$z=2$动力学标度指数,由于Berry相位项的序参量,这是有关的非耗散霍尔粘度。采用复合费米子理论与电子之间的四极相互作用,我们表明,一个足够有吸引力的四极相互作用触发相变从各向同性的量子流体到一个分数量子霍尔相。通过对集体激发谱的研究,我们证明了在各向同性量子相变时,Girvin-MacDonald-Platzman(GMP)模的质量隙会发生坍缩.另一方面,在这个量子相变中,Laughlin准粒子和Kohn集体模保持间隙,并且满足Kohn定理。序参量序参量与规范场之间的主导耦合包含一个与Wen-Zee项形式相同的项。自旋序参量的向错携带未量子化的电荷。我们还讨论了分数量子霍尔流体的几何响应与自由度之间的关系。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Field theory of the quantum Hall nematic transition
量子霍尔态的拓扑物理学被有效地编码在陈-西蒙斯型的纯拓扑量子场论中。然而,在连续描述中可靠地包含低能动力学性质通常需要接近量子临界点。我们建立了一个场论,描述了从各向同性液体的量子跃迁到一个非对称的Laughlin液体。从各向同性侧接近与此过渡相关联的软模式被确定为熟悉的朗道内水平Girvin-MacDonald-Platzman模式。我们得到z=2的动态标度在临界点和描述的Goldstone和缺陷物理的一侧。尽管有非常不同的物理动机,我们的场论基本上是相同的,最近的“几何”场论的一个劳克林液体提出的Halflit。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competition of Pairing and Nematicity in the Two-Dimensional Electron Gas
垂直磁场作用下的二维电子气由于其丰富的相图,一直是人们研究的热点。在这个系统中,一个特别有趣的问题是半满朗道能级,其中复合费米子的费米海,由复合费米子的配对不稳定性引起的分数量子霍尔态,以及量子霍尔跃迁分别在半满$N=0$,$N=1$和$N \geq 2$朗道能级中观察到。因此,不同的基态发展在不同的半满朗道能级。这种情况最近发生了变化,当在半满的$N=1$朗道能级中报道了成对分数量子霍尔态和量子霍尔跃迁的证据时。此外,还发现了这两种有序态之间的直接量子相变,这些结果突出了在低无序环境中,对向列性和对向列性之间的密切联系,这是当前几个强关联系统中的一个热门话题。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of a Quantum Hall Ising Nematic: Domain Walls and Disorder
本文研究了量子霍尔机制下多沟道半导体中自发破缺的谷对称性与空间无序之间的相互作用。在谷具有各向异性电子色散的情况下,先前的长波长分析[Phys.Rev.B82,035428(2010)]鉴定出两个表现出QHE的新相。第一种是量子霍尔伊辛线(QHIN),一种在宏观输运各向异性中表现出长程取向有序的相。第二个是量子霍尔随机场顺磁体(QHRFPM),出现时的伊辛秩序被破坏的淬火无序,其特征在于一个域结构与一个独特的响应谷破磁应变场。在这里,我们提供了一个更详细的微观分析的QHIN,这使我们能够(一)估计其伊辛有序温度;(二)研究其畴壁激发,这在确定其属性中起着核心作用;和(三)分析其响应淬火无序从杂质散射,这给了一个估计域的大小在后代QHRFPM。我们的结果是直接适用于AlAs异质结构,虽然他们的定性方面通知其他铁磁QH系统,如Si(111)异质结构和双层石墨烯与三角翘曲。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The fractional quantum Hall nematics on the first Landau level in a tilted field
本文研究了倾斜磁场中二维电子系统第一Landau能级上的分数量子霍尔态,发现面内磁场能显著增强 $ν= 7/3$ 态的向列序,并通过多种物理量计算绘制了其完整相图,证实了FQH向列相的存在。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall systems near nematicity: bimetric theory, composite fermions, and Dirac brackets
我们进行了详细的比较狄拉克复合费米子和最近提出的双度规理论的量子霍尔-杰恩态近半填充。通过将复合费米液体调谐到相变相变附近,我们发现这两个理论是等价的。我们验证了响应函数和静态结构因子的单模近似在相变附近变得可靠。我们表明,在相变附近向列模式的色散关系可以从向列序参量分量之间的狄拉克括号中获得。色散在低动量下是二次的,在有限动量下有磁子最小值,这与附近的任何非均匀相无关。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum Hall Valley Nematics
强磁场中的二维电子气为实现各种电子有序现象提供了一个正则平台。在这里,我们回顾了一类有趣的相互作用驱动的量子霍尔态的物理:量子霍尔谷向列相。当拓扑绝缘量子霍尔态的形成伴随着点群对称性的自发破缺时,物质的这些相就会出现,点群对称性结合了空间旋转和谷指数的排列。由此产生的取向顺序是特别敏感的淬火无序,而量子霍尔物理链接电荷传导拓扑缺陷。我们将讨论如何结合起来,产生丰富的相结构,以及它们对运输和光谱测量的影响。同时,我们讨论了相关的实验系统。最后,我们展望未来的发展方向。
2018-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Quantum Hall Nematics
在中等磁场中对二维电子系统的输运测量表明存在自发取向有序的可压缩液态。我们发展和分析了这样的“量子霍尔向列相”(QHN)的微观理论,预测了一个新的,高度各向异性的$q^3$密度导向模的存在,发现T=0的长程取向顺序是不稳定的弱无序,并计算隧穿到这样一个强关联的状态。这种微观的方法是支持和补充的QHN,其中,在无耗散的限制,再现的微观模型的模式的流体动力学模型。
2001-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔(QAH)态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例,研究了在有限位移场下,两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态,且Chern数为零.在某些情况下,这些自旋极化的,非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时,自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂,使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统,因此可以被认为是通用机制。此外,在垂直磁场作用下,多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争,从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous coupling between magnetic and nematic orders in quantum Hall systems
不同阶之间的相互作用在物理学中具有根本的重要性。自发的、破坏电荷序的电荷序,负责条纹或条纹相,在许多存在强关联的情况下,如高温超导和量子霍尔效应,一直受到极大的关注。在这篇文章中,我们展示了一个意想不到的结果,在相互作用的二维电子系统中,鲁棒性的相位,这代表了一个顺序的电荷自由度,不仅取决于最高的,半满朗道能级的轨道指数,但它也是强烈相关的磁秩序的系统。有趣的是,当系统被完全磁化时,与先前在量子霍尔系统中观察到的磁相相比,磁相特别坚固,并且持续到更高的温度。我们的研究结果提供了基本的新的洞察磁化的作用,在稳定的相位,同时也提供了一个新的旋钮,它可以有效地调整。
2018-08-13 cond-mat.mes-hall
Observation of a Nematic Quantum Hall Liquid on the Surface of Bismuth
波函数打破了潜在的晶体对称性的向列量子流体可以在相互作用的电子系统中形成。我们研究了在强磁场中由Bi(111)表面各向异性空穴袋产生的量子霍尔态。用扫描隧道显微镜进行的光谱显示,局部应变和多体库仑相互作用的组合提升了六倍朗道能级(LL)简并度,形成三个谷极化量子霍尔态。我们的图像所产生的各向异性LL波函数,并表明,他们有一个不同的方向为每个破缺对称状态。波函数精确地对应于那些预期从对孔谷,并提供一个直接的空间签名的电子相位。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Evidence for a $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall Nematic State in Parallel Magnetic Fields
我们报告的分数量子霍尔态的磁输运测量填充因子$ν=$ 5/2作为施加的平行磁场($B_{||}$)的函数。随着$B_{||}$增加,5/2状态变得越来越各向异性,其中沿$B_{||}$方向的面内电阻变得比垂直方向上的大30倍以上。值得注意的是,电阻各向异性比在相对大的温度范围内保持恒定,从而产生对于两个方向相同的能隙。我们的数据与分数量子霍尔\textit{nematic}相定性一致。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall
Time-Reversal Symmetry-Breaking Nematic Insulators near Quantum Spin Hall Phase Transitions
我们研究了一个模型量子自旋霍尔系统的相图作为能带反转和能带耦合强度的函数,表明当能带杂化较弱时,在很宽的能带反转范围内出现相互作用诱导的非线性绝缘体态。这种性质是长程库仑相互作用的结果,它有利于带间相位相干性,这种相干性弱依赖于动量,因此在带反转点处受到单粒子哈密顿量的阻碍。对于弱带杂化,相互作用将反转时的连续能隙闭合拓扑相变转换为一对连续相变,从而将具有破坏的时间反转和旋转对称性的状态绑定在一起。在中间带杂化,拓扑相变的收益,而不是通过量子反常霍尔绝缘体状态,而在强杂化相互作用不起作用。我们评论的影响,我们的研究结果为InAs/GaSb和HgTe/CdTe量子自旋霍尔系统。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous nematic-to-stripe phase transition driven by in-plane magnetic fields
最近在超净二维电子气中发现的反常双态,在进一步冷却时从量子霍尔条纹相出现。这些国家的特点是当地的最小值(最大值)的硬(容易)的纵向电阻和霍尔电阻在近半满朗道水平的初期高原。在这里,我们证明了一个适度的面内磁场,沿$\left < 110 \right >$或$\left < 1\bar10 \right >$晶轴的GaAs,破坏异常的双态和恢复量子霍尔条纹相位沿其原生$\left < 110 \right >$方向对齐。这些发现证实了反常基态不同于其他基态,并将有助于未来的理论来确定它们的起源。
2021-07-24 cond-mat.mes-hall
Observation of new plasmons in the fractional quantum Hall effect: interplay of topological and nematic orders
奇异量子流体的集体模式揭示了产生复杂量子基态的物理机制。我们观察到意想不到的新的集体模式在分数量子霍尔(HALH)制度:内朗道级等离子体在第二朗道级共振非弹性光散射测量。等离子体预示着旋转对称性破缺阶段在倾斜磁场,并揭示在这些阶段的长程平移不变性。等离子体激元特征对填充因子的依赖性为拓扑量子霍尔序和双电子液晶相之间的相互作用提供了新的见解。在朗道能级填充因子v = 5/2的等离子体光谱中的显著强度最小值强烈表明,这种可以支持非阿贝尔激发的配对状态抑制了竞争的非阿贝尔相位,揭示了5/2超流态对于小倾斜角的鲁棒性。在v = 7/3时,一个尖锐而强烈的等离子体激元峰与新出现的宏观相干性相联系,支持了在这个填充因子下提出的一个λ H λ态的模型。
2019-02-06 cond-mat.mes-hall
Electron-Electron Interactions and the Paired-to-Nematic Quantum Phase Transition in the Second Landau Level
尽管它在强关联系统中普遍存在,成对和非成对的基态的竞争仍然知之甚少。最近,在填充因子为$ν=5/2$的二维电子气中报道了这种竞争。在此填充因子下,观察到从成对分数量子霍尔态到量子霍尔态的压力诱导量子相变。在这里,我们表明,压力诱导的配对到双跃迁也发展在$ν=7/2$,因此证明了这种转变在第二轨道朗道能级的两个自旋分支。然而,我们发现,压力不是控制这种转变的唯一参数。事实上,与在压力下观察到的情况一致的基态也在环境压力下测量的样品中发展,但是其中电子-电子相互作用被调整到接近其在量子临界点的值。我们的实验表明,电子-电子相互作用在驱动配对到双极跃迁中起着至关重要的作用。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Onset of Quantum Criticality in the Topological-to-Nematic Transition in a Two-dimensional Electron Gas at Filling Factor $ν=5/2$
在静水压力下,二维电子气在$ν=5/2$的基态从分数量子霍尔态转变为条纹相。通过测量分数量子霍尔态的能隙和条纹相的起始温度,我们绘制了这些竞争相在压力-温度平面上的相图。我们的数据突出了量子临界点附近的半满朗道能级的两种描述的二分法:一种基于电子,另一种基于复合费米子。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Nematic States and Non-Abelian Lattice Dislocations
在凝聚态物理中,一个令人兴奋的新前景是在简单晶格模型中实现分数量子霍尔态(Fractional quantum Hall,HALL)的可能性,而无需大的外部磁场。一个基本的问题是,与普通的分数量子霍尔态相比,是否可以在晶格上实现定性的新态。在这里,我们提出了新的富拓扑态,拓扑的拓扑状态,这是一个戏剧性的后果之间的相互作用的晶格平移对称性和拓扑性质的这些分数陈省身绝缘体。当一个部分填充的平带的陈数为N时,它可以映射到一个N层量子霍尔系统。我们发现,晶格位错可以作为连接不同层的虫洞,并有效地改变空间的拓扑结构。晶格位错成为具有非平凡量子维数的缺陷,即使当实现的量子态本身是阿贝尔的时候。我们的建议导致在实验室中实现高亏格表面上的拓扑有序态物理的可能性,即使样品只有圆盘几何。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven topological and nematic phases on the Lieb lattice
我们发现,在具有二次带交叉点(BCP)的二维半金属中,电子-电子相互作用往往会产生拓扑态。为了说明这一点,我们构建了一个具体的模型与BCP上的扩展Lieb格和调查的相互作用驱动的拓扑不稳定性。我们发现,BCP是轻微的不稳定对无穷小排斥。根据相互作用的强度,拓扑量子异常/自旋霍尔,电荷的电荷,和向列型自旋-自旋-自旋相位,分别开发。二次BCP的可能的物理实现。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orientation of hole quantum Hall nematic phases in an out-of-plane electric field
我们提出了在朗道水平填充因子$ν=5/2$在一个二维孔系统(2DHS)的各向异性电阻状态的观察,发生一定值的孔密度$p$和平均出平面电场$E_\perp$。2DHS是由未掺杂GaAs/AlGaAs量子阱中的电场效应引起的,其中前栅和背栅允许$p$和$E_\perp$的独立调谐,因此限制势的对称性。对于$p\approx2\times10^{11}$ ~cm $^{-2}$和$E_\perp \approx -2 \times10^{5}$ ~V/m,沿$\langle01\bar1\rangle$的磁电阻大大超过沿$\langle011\rangle$的磁电阻,表明形成了量子霍尔取向或“条纹”相.反转$E_\perp$的符号将条纹旋转$90^{\circ}$。我们认为这种行为可能是由于空穴朗道能级的混合以及Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合效应的结合。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall
Nematic quantum phase transition of composite Fermi liquids in half-filled Landau levels and their geometric response
本文提出了在半满朗道能级下复合费米液体中各向同性-非均匀量子相变的理论。我们表明,量子相变之间的各向同性和双相触发电子之间的吸引力的四极相互作用,在传统的费米液体的情况下。我们导出了基态和相变的理论。该理论基于通量附着过程,该过程将半满朗道能级中的电子液体映射到接近于相变的复合费米液体。我们表明,局域涨落的量子序参量作为一个有效的动力学度规相互作用与底层的陈-西蒙斯规范场与通量附件。Chern-Simons规范场的涨落和量子序参量的涨落都能破坏复合费米子准粒子,使系统进入非费米子液态。由于朗道阻尼效应,各向同性-向列相相变的有效场论具有$z = 3$动力学指数。我们发现,有一个Berry相型项,它支配的有效动力学的序参量波动,这可以被解释为一个非普遍的“霍尔粘度”的动力学度规。我们证明了有效场论有一个Wen-Zee型项。这两项都来源于陈-西蒙斯规范场的时间反演破缺涨落。我们提出了一个微扰计算的霍尔粘度,也表明,这一项也得到了一个沃德恒等式。我们表明,旋错的流体,携带电荷。我们表明,在射频电导率实验中观察到的共振可以解释为一个戈德斯通模式的晶格效应间隙。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective theory of incompressible quantum Hall liquid crystals
我提出了一个有效的理论零温度阶段的量子霍尔stipes:近晶相的条纹是静态的和一个新的量子量子的相位的位置顺序被量子涨落破坏。位错的玻色凝聚被看作是位错的玻色凝聚,其相互作用由U(1)规范场介导。计算了两个相态的集体模谱和动力学结构因子。
2001-07-13 cond-mat.mes-hall
Liquid Crystal Phases of Quantum Hall Systems
用平均场方法计算了大磁场中二维电子气(2DEG)在部分填充朗道能级和折射率为$N\geq 2$的情况下的基态,得到了“条纹有序”的电荷密度波,其原因与在掺杂的莫特绝缘体中受抑相分离导致条纹有序态的原因大致相同.我们研究了量子涨落和热涨落对这种状态的影响,并表明它们可以导致一组电子液晶态,特别是稳定在$T>0$的条纹-双折射相。最近对一组量子霍尔器件的纵向电阻率的测量表明,这些系统在低温下自发地发展出非常大的各向异性。我们解释这些实验作为证据的条纹双相,并提出了这个系统的一般相图。
1998-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective excitations in quantum Hall liquid crystals: Single-mode approximation calculations
最近的各种实验探测量子霍尔系统的低温输运性质提出了一种解释液晶中间相称为{ \em量子霍尔液晶}。单模近似(SMA)已成为确定各种体系(如$^4$ He中的声子和分数量子霍尔效应中的声子)激发谱的有用工具。在本文中,我们计算(通过SMA)的集体激发在量子霍尔液晶的频谱考虑{ \em阶},{ \em四阶},{ \em六阶}推广的Laughlin的尝试波函数有两个,四个和六重破缺的旋转对称性,分别。在零波矢$\qq$的极限,这些模式的色散是奇异的,具有依赖于{ \em六阶}和{ \em四阶}液晶状态接近$\qq=0$的方向的间隙,但在{ \em六阶}状态中保持规则,如(投影)振子强度和静态结构因子的四阶波矢依赖性所允许的。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous Breaking of the SU(3) Flavor Symmetry in a Quantum Hall Valley Nematic
ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université(巴黎高等师范学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Chungnam National University(忠南国立大学);National Technical University “KhPI”(哈尔科夫国立理工大学);Johannes Kepler Universität(约翰内斯·开普林大学);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,法国原子能和替代能源委员会)
研究在Pb1-xSnxSe量子井中观察到SU(3)对称性的自发破缺,通过谷赝自旋的极化实现量子反铁磁谷反铁磁相,揭示了多体物理中的新现象。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for a new symmetry breaking mechanism reorienting quantum Hall nematics
我们报道了平面磁场$B_\parallel$对高迁移率二维电子气中高($N=2,3$)朗道能级条纹相的影响。与先前的研究一致,我们发现适度的$B_\parallel$平行于原生条纹施加使其垂直于原生条纹对齐,然而,当进一步增加$B_\parallel$时,条纹重新定向回到其原生方向。因此,不管条纹相对于$B_\parallel$的初始取向如何,条纹最终都将\emph{parallel}与$B_\parallel$对齐。这些研究结果提供了证据的$B_\parallel$诱导的对称性破缺机制,挑战目前的理解的作用,$B_\parallel$,并应考虑到在确定强度的本地对称性破缺潜力。最后,我们的结果可能表明本机和外部对称性破缺场之间的非平凡耦合,这在理论上尚未考虑。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Exploring Quantum Hall Physics at Ultra-Low Temperatures and at High Pressures
超低温冷却和高静水压技术的使用大大扩展了我们对局限于GaAs/AlGaAs结构的二维电子气的理解。本章回顾了一组选定的实验,采用这些专门的技术在分数量子霍尔态和带电有序相的研究,如再入整数量子霍尔态和量子霍尔态。讨论的主题包括一个成功的冷却技术,新的奇数分母分数量子霍尔态,新的运输结果,偶数分母分数量子霍尔态和再入整数量子霍尔态,和相变观察到的半满朗道水平。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of a Stripe/nematic Phase of Composite Fermions
Princeton University(普林斯顿大学)
在GaAs二维空穴系统中,研究人员在填充因子ν=5/8的最低朗德层次观测到一种新的复合费米子条纹/向列相,其由残余长程相互作用驱动,且在低温下表现出显著的输运各向异性。
2025-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit crossover and the origin of magnetic torque in kagome metals
本文针对笼目金属 CsV₃Sb₅ 在 130K 处无向列相变却出现磁转矩异常的现象,提出带间自旋轨道耦合与带间序参量及背景应变场的机制,解释了磁转矩、磁滞和类相变行为,并挑战了正常态的传统认识。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Nematic States in High Half-Filled Landau Levels
已经确定的是,具有半填充高($N \ge 2$)朗道能级的二维电子气的基态是可压缩的电荷有序态,称为量子霍尔条纹(QHS)相。QHS的一般特征是纵向电阻$R_{xx}$($R_{yy}$)和非量化霍尔电阻$R_H$的最大值(最小值)。在这里,我们报告紧急最小值(最大值)在$R_{xx}$($R_{yy}$)和平台样功能$R_H$在半满$N \ge 3$朗道水平。值得注意的是,这些意想不到的功能开发的温度大大低于QHS的起始温度,这表明一个新的基态。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall
SU(3) Quantum Hall Ferromagnetism in SnTe
SnTe的(111)面具有一个各向同性的$\barΓ$中心Dirac表面态和三个简并的各向异性的$\bar{M}$中心Dirac表面态.我们预测,当$N=0$ $\bar{M}$朗道能级被$1/3$或$2/3$填充时,在外加磁场的存在下,将发生具有自发破缺的$C_3$对称性的相变。谷内库仑相互作用,有利于谷极化状态,和较弱的谷间散射过程中,增加与磁场的相对强度之间的竞争,控制的双态相边界。面内塞曼场通过提升三重$\bar{M}$朗道能级简并来改变相图,产生具有作为塞曼场取向角的函数的$2π/3$周期性的基态能量。
2015-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Condensation of Lattice Defects and Melting Transitions in Quantum Hall phases
最近的进展,在了解晶格和电子拓扑相位之间的相互作用的动机,我们考虑量子熔化转变的{ \it弱}量子液晶,晶体和一个液晶相,其中电子形成一个量子霍尔态。在某些类的陈能带绝缘体和量子霍尔相位,它已被证明,有拓扑陈-西蒙斯条款,如霍尔粘度项和重力陈-西蒙斯项的局部晶格变形。Chern-Simons项可以诱导拓扑晶格缺陷的任意统计,并使缺陷具有一定的对称性量子数。另一方面,这种液晶顺序的熔融转变由晶格缺陷的凝聚驱动。基于这些观察,我们展示了拓扑项如何改变量子液晶相的近无序相的性质。我们推导并研究了含有几何Chern-Simons项的液晶相的有效对偶场论,并仔细研究了缺陷的对称性量子数和统计特性。我们表明,一个晶体可以通过一个连续的相变到另一个晶体与新的离散平移对称性,因为位错,晶体中的拓扑缺陷,进行非零的晶体动量由于霍尔粘度项。对于双相,向错将凝聚在相变的各向同性相,我们表明,各向同性相可以支持一个decofined分数充电激发由于文泽项,因此各向同性相和双相有不同的电磁霍尔响应。
2014-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Investigating anisotropic quantum Hall states with bi-metric geometry
我们构造了一个各向异性分数量子霍尔态的低能有效理论。我们开发了一种类似于在大质量引力的双度量方法中所使用的形式主义,并将其应用于描述外部电磁和几何背景存在下的阿贝尔各向异性的WavenH态。我们推导出位移,霍尔粘度,和一个新的量子化耦合各向异性,我们称之为“anispin”之间的关系。我们通过使用密度矩阵重整化群(DMRG)数值计算各种各向异性量子霍尔态的霍尔粘性来验证这种关系。最后,我们将这些技术的问题,以解决的顺序和澄清某些分歧,存在于文献中的意义的系数的Berry相位项的有效行动。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Even-denominator fractional quantum Hall states with spontaneously broken rotational symmetry
Princeton University(普林斯顿大学);Northern Illinois University(北伊利诺伊大学)
研究在垂直磁场中观察到偶数分母分数量子霍尔态,并发现其与自发对称破缺共存,揭示了单轴FQHS的出现及非阿贝尔准粒子激发。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Conductivity tensor of striped quantum Hall phases
研究了钉扎条纹量子霍尔相位的输运性质。我们表明,在相当一般的假设下,宏观电导率张量满足一个周期律。特别是,这一结果是有效的近晶和条纹相,独立的拓扑缺陷,如位错和晶界的存在。作为一个特殊的情况下,我们的研究结果解释了实验的有效性的产品规则的耗散部分的电阻率张量,这是以前由麦克唐纳和费舍尔推导出一个完美的条纹结构。
1999-10-08 cond-mat.mes-hall
Possible nematic to smectic phase transition in a two-dimensional electron gas at half-filling
物质的液晶相渗透到自然界和技术中,例子从细胞膜到液晶显示器。值得注意的是,电子液晶相可以存在于二维电子系统(2DES)中的半朗道能级填充在量子霍尔制度。理论已经预测了一种液晶近晶相的存在,它打破了旋转和平移对称性。然而,以前的实验在2DES是最一致的各向异性双相破坏旋转对称性。在这里,我们报告了三个运输现象在半填充超低无序2DES:样品电阻的非单调温度依赖性,大的时间依赖性电阻波动的戏剧性发作,和一个尖锐的功能,在差分电阻暗示脱钉。这些数据表明,随着温度降低,会发生一系列的破胶相变:首先是从各向同性的液体转变为液晶相,最后是液晶近晶相。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall