Thermal activation of exclusonic quasiparticles in the fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔系统的准粒子服从分数（包括互斥）排斥统计。本文研究了在广义理想气体近似下不相容统计对准粒子对热激活的影响。热激活准粒子的分布函数被发现明确的统计矩阵给出的复合费米子图片和热力学后果进行了分析讨论。特别是，在低温下，有一个准电子-准空穴的对偶性在两个相邻的魔术填充物$ν(m,p)\equiv m/(2pm+1)$和$ν(m+1,p)$之间的系统的描述。
1996-12-02 cond-mat.mes-hall
Electron - hole asymmetry and activation energy in quantum Hall ferromagnets
我们认为，在铁磁量子霍尔效应液体在$ν=2N+1$的耗散输运是由一个电子和一个反kyrmion（拓扑结构，代表一个孔与“屏蔽”交换相互作用）对的热激活为主，从而体现了量子霍尔铁磁体的电子-空穴对称性的缺乏。我们发现这种对的激活能不是交换能，而是由skyrmion的塞曼过剩能和它的拓扑结构的充电能：$${\cal E}=aε_{\rm Z}^{1/3}E_{\rm C}^{2/3}\ln ^{1/3}(\frac{\Im_{i}}{E_{\rm C}^{2/3}ε_{\rm Z}^{1/3}}), E_{\rm C}=\frac{e^{2}}{χλ}, $$ with $ a\approx 1.75$之间的相互作用决定的.
2000-03-16 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of the activated behavior of the quantized Hall effect
在Hartree型近似下，通过分析不可压缩带的存在性，研究了栅极窄霍尔栅的热激活行为。我们进行自洽的计算，考虑线性响应制度，由当地的电导率模型支持。我们研究了在$2d\sim [1-10] μm$范围内激活能随样品宽度的变化。我们发现，高迁移率窄样品的最大激活能，是在霍尔填充因子2平台的低场边缘（超过回旋能量的一半），而对于相对较宽的样品，较高的激活能是在霍尔平台的高场边缘。与基于电子态局域化的单粒子理论相比，我们发现激活能几乎与态密度的性质无关。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Excitation gaps in fractional quantum Hall states: An exact diagonalization study
我们利用精确对角化的方法计算了自旋极化分数量子霍尔态在最低朗道能级下填充分数nu=1/3，2/5，3/7和4/9时的能隙，系统的粒子数最多可达16个，并外推到无限大系统尺寸极限.在忽略有限宽度效应、无序效应和LL混合效应的情况下，计算的纯库仑相互作用能隙与复合费米子理论的预测一致，但需考虑有效质量的对数修正。这与以前的估计相反，如我们所示，在nu=2/5和3/7处高估了约15%的差距。我们还研究了由于2D层的非零宽度而导致的间隙的减少。我们表明，这些影响准确地占使用高斯或z* 高斯'（zG）试验波函数，我们表明，显着更好的变分波函数比方霍华德波函数。对于典型的异质结构样品的量子阱参数，我们发现间隙减少约20%。实验的差距，在解释了无序之后，仍然比计算的差距小40%左右。然而，对于金属-绝缘体-半导体（MIS）器件中并四苯层的情况，我们发现测量的激活间隙与我们计算的接近。我们讨论了可能的原因，计算和测量的激活间隙之间的差异是较大的GaAs异质结比MIS设备。最后，我们提出了新的计算使用系统的间隙高达18个电子在nu=5/2，包括宽度校正。
2002-05-24 cond-mat.mes-hall
Edge states, mass and spin gaps, and quantum Hall effect in graphene
最近的实验和狄拉克准粒子的传播子的间隙方程的理论分析的启发下，我们假设，最近观察到的去除在一个强磁场中的石墨烯的子晶格和自旋简并的物理基础是连接与狄拉克质量和自旋间隙的产生。这样的情况下的锯齿形和扶手椅边界条件的无带隙边缘状态的存在的后果进行了讨论。在具有锯齿形边缘的半平面上的石墨烯的情况下，只有当自旋能隙超过质量能隙时，光谱中才有无能隙边缘态。然而，在扶手椅边缘的情况下，无隙边缘态的存在取决于特定类型的质量间隙。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall
Pressure, Resistance, and Current Activation of Anisotropic Compressible Hall States
在冯·诺依曼格点基上，用平均场论研究了各向异性可压缩高朗道能级霍尔态的热力学和电学性质.结果表明，阻力与各向异性可压缩状态的实验结果一致，且各向异性可压缩状态具有负压。作为推论，讨论了整数量子霍尔效应的坍缩现象。
2000-12-08 cond-mat.mes-hall hep-th
Mobility gap in fractional quantum Hall liquids: Effects of disorder and layer thickness
研究了有限层厚和关联无序势作用下分数量子霍尔区二维电子气的行为。将陈氏数的计算推广到多体系统，在微观模型下，根据陈氏数的分布确定分数量子霍尔态的迁移率带隙。我们发现实验测量的激活间隙和我们计算的迁移率间隙之间的协议，结合无序势和层厚度的影响。我们澄清了分数量子霍尔态的迁移率带隙和光谱带隙之间的区别，并解释了无序驱动的带隙坍塌以及随后从分数量子霍尔态到绝缘体的跃迁。
2005-05-21 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall effect energy gap: role of electron layer thickness
分数量子霍尔效应是二维电子相互作用系统的典型表现。爱因斯坦最基本的特征之一是将不可压缩的基态与其激发态分开的能隙。然而，尽管近四十年的研究，理论计算和实验测量的能隙之间的定量协议是缺乏的。在这里，我们报告的测量的能隙和可用的理论计算，考虑到有限层厚度和朗道能级混合的作用之间的定量比较。我们的系统的实验研究的ECOHE能隙使用非常高品质的二维电子系统局限于GaAs量子阱与不同的阱宽。所有能隙的测量值都低于计算值，但随着电子层厚度的增加，实验值与计算值的接近。占无序的作用，在现象学的方式，我们发现测量的能隙是在合理的定量计算一致，虽然仍然存在一些差异。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall
Effect of Oscillating Landau Bandwidth on the Integer Quantum Hall Effect in a Unidirectional Lateral Superlattice
我们测量了单向横向超晶格（ULSL）中奇整数量子霍尔态的激活间隙-一个二维电子气（2DEG）受到静电势的单向周期性调制。通过比较的激活间隙与那些同时测量在相邻的部分相同的2DEG样品没有调制，我们发现，间隙减少在ULSL由对应于通过引入调制的朗道能级获得的宽度的量。激活能隙的减小量随着磁场的变化而变化，并随着朗道带宽的变化而变化。值得注意的是，衰减消失在平带条件。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall
Optical activation of nonlinear Hall effect in topological insulators with warped Fermi surface
University of Antwerp（安特卫普大学）；Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学）
本文证明线偏振光可打破拓扑绝缘体中因三重旋转对称性导致的贝里曲率偶极子为零的限制，通过Floquet工程激活非线性霍尔效应，实现可调谐的微安级电流。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport and activation energy of the surface states in Cd3As2 thin films
针对Cd₃As₂薄膜表面态磁输运特性，本文通过有效模型分析朗道能带并计算磁导率/磁电阻率，揭示激活能与霍尔平台宽度的关系以解释实验观测，还探讨结构反演对称破缺和杂质散射对平台缺失的影响。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall
Energy Gaps and Plateau Characteristics in the Fractional Quantum Hall Effect Derive from Multi-particle Correlations
分数量子霍尔效应中出现的能隙仍然是研究的一个重要方面。此外，霍尔电阻中的平台宽度被简单地认为是与积分量子霍尔效应一样的无序效应。现有的理论既不能解释由于平台宽度引起的霍尔电阻曲线，也不能计算能隙。这项研究表明，无论是能隙和平台的宽度包含基本的多体方面的EQUIPHE。它们被发现是通过多粒子相关性的强度，这并不影响高原高度连接。它们仅仅由于多粒子相关性的存在而被自动量子化。这项工作的重点是相关的跳跃电子移动通过一个不可压缩的带内形成的霍尔酒吧的边缘。因此，一个单粒子哈密顿量的构建纳入塞曼能量的多关联跳跃电子。由此产生的能量谱表现出层次分裂的朗道水平根据相关顺序。最低朗道水平进行了检查。基于这样的能级分裂，以前测量的霍尔电阻曲线和能隙的定量解释，通过确定的参数，描述多粒子关联的程度。的化学势和有效的$g$ -因素，另外预测霍尔电阻。此外，通过确定$n$关联基本输运实体运动通过不可压缩带边缘的费米分布函数，得到了参与$n$ -粒子关联的电子的部分电子电荷$e/(2n+1)$.最后，利用多粒子关联的强度，得到了半填充时的类理想霍尔电阻。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revisiting excitation gaps in the fractional quantum Hall effect
高迁移率样品中分数量子霍尔态的激发隙的量子阱宽度依赖性的最新系统测量[Villegas Rosales { \it et al.}，物理修订信函{ \bf 127}，056801（2021）]为更好地定量理解这一重要问题提供了可能性。我们提出了我们认为是准确的理论差距，包括有限宽度和朗道能级（LL）混合的影响。虽然理论捕捉到了宽度的依赖性，但在计算的和测量的间隙之间仍然存在偏差，这可能是由无序引起的。通常将$n/(2n\pm 1)$态的实验能隙建模为$Δ_{n/(2n\pm 1)} = Ce^2/[(2n\pm 1)\varepsilon l]-Γ$，其中$\varepsilon$是背景半导体的介电常数，$l$是磁性长度;第一项被解释为复合费米子的回旋能量，而$Γ$是复合费米子LL的无序诱导加宽。拟合不同分数量子霍尔态的带隙，我们发现即使在没有无序的情况下，$Γ$也可以是非零的。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hamiltonian theory of gaps, masses and polarization in quantum Hall states: full disclosure
我提供了与穆尔蒂一起为红外线发展的爱因斯坦的哈密顿理论的细节，后来我把它推广到所有的距离，并把它应用到耆那教分数ν= p/（2 ps + 1）。明确的运营商描述的CF允许一个回答定量和定性的问题，其中一些甚至不能提出，否则。我计算激活间隙的几个潜在的，展示他们的粒子孔对称性，在状态与准粒子或孔的电荷密度的配置文件，（所有在封闭的形式）和比较审判波函数和精确对角化的结果。使用Hartree-Fock近似，因为大部分非微扰物理学都建立在树级上。我比较的差距，以实验和评论的粗糙平等的归一化质量接近一半和四分之一填充。我计算的临界场霍尔系统将从一个量子化的偏振值跳到另一个，和半填充作为温度的函数的偏振和弛豫速率，并提出了一个Korringa的法律。在提供了一些可解释性参数后，我探索了用有效势描述脏系统中几种磁现象的可能性，方法是从一个数据点提取一个描述势的自由参数，然后用它来预测该样本中的所有其他磁现象。这符合该理论的典型精度（10 - 20%）。我解释了为什么CF的行为像自由粒子在一些磁性实验时，它不是，究竟是什么CF的，什么意思是由它的偶极矩，以及如何比较的理论实验必须修改，以适应量子化霍尔问题的特点。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall States of Dirac Electrons in Graphene
研究了石墨烯层中Dirac电子在不同朗道能级下的分数量子霍尔态。石墨烯中电子的能量色散关系的相对论性质显著地改变了电子间的相互作用。这导致电子的基态能量和能隙对朗道能级指数的特定依赖性。对于谷极化态，即在ν=1/m处，m是奇数，能隙在n=1朗道能级中具有最大值。对于谷非极化状态，例如，对于2/3态，与n=0能级相比，n=1朗道能级的能隙被抑制。对于n=1和n=0的朗道能级，2/3系统的基态是完全谷非极化的。
2006-09-01 cond-mat.mes-hall
Energy gaps and layer polarization of integer and fractional quantum Hall states in bilayer graphene
由于自旋、谷和轨道对称性，双层石墨烯中的最低朗道能级（LL）表现出多组分量子霍尔铁磁性。利用输运光谱研究了双层石墨烯中整数和分数量子霍尔态的能隙。在填充因子ν=1的状态有两个不同的阶段：层极化状态，具有较大的能隙，并通过高电场稳定，和迄今未观察到的层间相干态，具有较小的间隙，由大磁场稳定。相反，只有在有限电场和大磁场下才能分辨出ν=2/3量子霍尔态和ν=1/2的特征。这些结果强调的重要性，控制层的偏振在理解竞争的对称性在不寻常的QH系统的BLG。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative transport measurements of fractional quantum Hall energy gaps in edgeless graphene devices
由于其宽的可调谐性，自旋和谷的内部自由度，和低的无序，石墨烯异质结构正在成为一个有前途的实验平台，分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，HALL）的研究。然而，令人惊讶的是，运输测量揭示了许多更少的CNOH状态比散装电容探针。在这里，我们报告了双石墨门控单层石墨烯器件的制造在一个无边的Corbino型的几何形状，显示出深的CRYBH序列。热激活间隙揭示了一个可调的交叉之间的单组分和多组分间的CO2-H状态的零能量朗道水平，而第一朗道水平被发现主机一个意想不到的谷有序态在$ν=-4$。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple gaps in quantum Hall effect including review of prl 1998-2001 papers
当电导率为ie^2/h时，常数电导率的分数i被解释为两个频率ω_1+ ω_2类型的过程的总和，因此量子霍尔效应变成了光谱能级的问题。我们描述了电阻率到频谱的转换。努力看看最近的文章从物理学。1998年至2001年，看看是否有任何数据不符合我们的理论。结果表明，所有的实验数据都与我们的理论相符合，而那些声称提供理论依据的文章与实验数据并不相符。
2002-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Investigating Energy Scales of Fractional Quantum Hall States using Scanning Gate Microscopy
我们利用扫描力显微镜的偏压针尖在35 mK的温度下，在分裂栅限定的收缩区中局部诱导$ν=1/3$的分数量子霍尔态.不同的尖端位置使我们能够改变潜在的景观。从温度依赖性的电导平台在$G=1/3 \times e^2/h$，我们确定的激活能的本地$ν=1/3$状态。我们发现，在磁场为6 T时，激活能在153，$μ$ eV和194，$μ$ eV之间，与束缚势的形状无关，但比体样品的激活能低约50%.
2016-07-06 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect in the Second Landau Level
我们测量了朗道第二能级的分数量子霍尔效应的激活能隙。在高（低）迁移率样品中观察到14（5）个不同的不可压缩的HHE状态的特征，其中神秘的5/2偶数分母HHE在高（低）迁移率样品中具有$\sim$ 600（$\sim$ 300 mK）的大激活间隙。我们测得的5/2，7/3和8/3 μ HE的大的相对差距表明，在第二个拉杜水平的外来μ HE相关性的出现，可能与众所周知的最低朗道水平劳克林相关性相当不同。我们的测量5/2间隙被发现是在合理的协议与理论间隙一旦有限的宽度和无序加宽的修正考虑在内。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Rashba-Cavity Engineering of Energy Gaps and Spin-Hall Conductivity in Semiconducting Artificial Graphene
Yerevan State University（埃里温国立大学）；University of Iceland（冰岛大学）
研究远红外腔场与Rashba自旋轨道耦合对InAs/GaAs量子点人工石墨烯能带结构和输运性质的影响，发现腔耦合可调控Dirac点类型、形成电子-光子混合态并显著改变自旋霍尔电导率。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall
Large-Gap Quantum Anomalous Hall Effect in Monolayer Halide Perovskite
我们从理论上提出了一个具有易磁化面的结构稳定的单层卤化物钙钛矿A $_3$ B $_2$ C $_9$（A=Rb，Cs; B=Pd，Pt; C=Cl，Br）族。这些材料都是具有大于1~eV的大自旋能隙的半金属材料，并且在K点处存在一个自旋狄拉克点。当自旋-轨道耦合被打开时，我们进一步表明，Rb $_3$ Pt $_2$ Cl $_9$，Cs $_3$ Pd $_2$ Cl $_9$和Cs $_3$ Pt $_2$ Cl $_9$单层可以打开从63到103 meV的大带隙，从而产生量子反常霍尔效应，其陈数为$\mathcal{C}=\pm1$，每当镜像对称性被面内磁化破坏时。相应的Berezinskiii-Kosterlitz-Alzheimer转变温度超过248 K。我们的发现为探索高温下的量子反常霍尔效应和自旋电子学提供了一个潜在的可实现的平台。
2021-07-15 cond-mat.mes-hall
Enhanced fractional quantum Hall gaps in a two-dimensional electron gas coupled to a hovering split-ring resonator
本研究通过将高迁移率二维电子气与间距可控的悬浮开口环谐振器耦合，发现分数量子霍尔能隙超2倍增强且奇整数填充因子交换劈裂降低，理论证实该效应由腔真空场梯度下虚拟光子交换介导的长程吸引相互作用导致，为二维材料量子相调控提供新途径。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Stability and Activation Gaps of Parafermionic Hall States in the Second Landau Level
分析仿费米子霍尔态的有效共形场论，对应于填充分数nu_k=2+k/（kM+2），k= 2，3，.，M奇数，我们表明，甚至k高原预计将比他们的奇k邻居更稳定。这是因为仿费米子手征代数对k偶可以局部扩张。这就调和了理论上k越大流体稳定性越差的推论和实验事实，即对于M=1，在电子温度T_e~8 mK时已经观察到k=2和k=4的平台，而在Pan等人的样品中，k=3的霍尔电阻在该温度下没有精确量化。使用启发式能隙分析，我们估计nu_3= 0的激活能隙。13/5为约0.015 K，这意味着在同一样品中，对于低于1 mK的温度，可以观察到霍尔电导的量化。我们还发现了分数电荷与准空穴分数统计之间的一个吸引人的精确关系。最后，我们讨论了nu_2=5/2态的Moore-Read相之外，还存在一个相应的相，其中基本准空穴服从阿贝尔统计，并带有半整数电荷.
2002-02-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Anomalous Transport Gaps of Fractional Quantum Hall Phases in Graphene Landau Levels are Induced by Spin-Valley Entangled Ground States
该研究通过考虑库仑相互作用、晶格各向异性和单粒子项，评估了石墨烯n=0和n=1朗道能级中分数量子霍尔态的输运能隙，发现n=0为键有序相、n=1为自旋-谷纠缠相，解决了实验谜题并对各向异性耦合值施加约束。
2025-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder broadening of even denominator fractional quantum Hall states in the presence of a short-range alloy potential
研究了一系列二维合金无序电子气中$ν=7/2$和$ν=5/2$分数量子霍尔态的能隙。我们发现，在这两个填充因子的差距有相同的抑制率与合金无序。从Morf和d'Ambrumenil提出的模型中获得的合金样品中的无量纲本征间隙与数值结果一致，但大于文献中发表的原始样品实验中获得的间隙。无序加宽参数具有较大的不确定性。然而，修改后的分析依赖于共享的本征间隙产生一致的结果为$ν=5/2$和$7/2$分数量子霍尔态，并建立了无序加宽参数和合金浓度之间的线性关系。此外，我们发现，我们可以分开的远程和短程散射的无序加宽的贡献。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Gap at nu = 5/2 and the Role of Disorder in Fractional Quantum Hall States
分数量子霍尔态的间隙的理论结果是远远大于从电荷传输的激活行为确定的实验值。在神秘的nu = 5/2状态的情况下，差异是令人担忧的，因为它相当于20到30倍。我们认为，无序效应是负责这种差距，并显示如何可以从测量的传输带隙的粒子-空穴对称状态在相同的朗道水平内提取的内在差距。我们提出了新的理论结果的差距在nu = 5/2和7/2，以及在nu = 1/3，2/5，3/7和4/9，精确对角化的基础上，考虑到有限厚度的二维电子层和朗道能级混合效应。我们发现这些是一致的固有的差距，从测量的运输间隙推断。虽然早期的分析（Du等人，Phys.Rev.Lett. 70，2944（1993））假设每个样品的加宽恒定，我们的无序加宽结果依赖于填充分数，并且似乎与相应分数态的元激发的电荷成比例。这一结果与准粒子介导的耗散输运是一致的。
2002-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of a new phase transition between fully and partially polarized quantum Hall states with charge and spin gaps at $ν= 2/3$
利用核磁共振（NMR）技术测量了$\rm GaAs/GaAlAs$多量子阱中的二维电子气在分数量子霍尔态附近的平均电子自旋极化率$\cal P$，填充因子为$ν={2/3}$ .在此填充因子（${2/3} \leq ν< 0.85$）以上，观察到对应于每个附加通量量子的两个自旋翻转的强去极化。在$ν={2/3}$处观察到最显著的极化行为，其中从部分极化（${\cal P} \approx {3/4}$）到完全极化（${\cal P} = 1$）状态的量子相变可以通过将塞曼能量与库仑能量之间的比率增加到临界值$η_{c} = \frac{Δ_{Z}}{Δ_{C}} = 0.0185$以上来驱动。
2001-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fixed-phase diffusion Monte Carlo study of the activation gap and the skyrmion excitation of $ν=1$ system in the presence of charged impurities
量子霍尔效应的理论计算值与实验测量值之间的差异一直是一个难题。我们重新审视这个问题的背景下，$ν=1$量子霍尔态，同时也将skyrmion物理。我们发现，有限宽度和朗道能级混合（LLM）的影响是不足以解释所观察到的激活间隙。我们进一步表明，位于量子阱附近的带电杂质的存在下，可以导致显着减少的激活间隙，同时也导致抑制的skyrmion的大小。
2021-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The honeycomb lattice with multi-orbital structure: topological and quantum anomalous Hall insulators with large gaps
基于蜂窝晶格中的$p_x$ -和$p_y$ -轨道带，构造了二维拓扑绝缘体和量子反常霍尔绝缘体的最小四带模型.多轨道结构允许原子的自旋-轨道耦合，这提升了两组在位Kramers双峰$j_z=\pm\frac{3}{2}$和$j_z=\pm\frac{1}{2}$之间的简并度。由于在$Γ$和$K(K^\prime)$点处布洛赫波态的轨道角动量结构，拓扑能隙等于原子的自旋轨道耦合强度，比基于$s$ - $p$带反转机制的拓扑能隙大得多.在弱和中等自旋轨道耦合强度下，拓扑能隙是整体能隙。基于Clifford代数解析求解了能谱和本征波函数。自旋轨道耦合场$λ$、亚晶格不对称性$m$和Néel交换场$n$之间的竞争导致了$Γ$和$K (K^\prime)$点的能带交叉，从而导致了各种拓扑能带结构的跃迁.在三个能隙参数$λ$、$m$和$n$满足三角不等式的条件下，得到了量子反常霍尔态.平带也自然地出现，这允许本征态的局部构造。上述机制与几类固态半导体材料有关。
2014-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hamiltonian Description of Composite Fermions: Calculation of Gaps
我们分析计算的基础上，我们已经开发的哈密顿陈-西蒙斯理论的1/3，2/5，和3/7极化和部分极化分数量子霍尔态的间隙。对于一类势软在高动量（由于有限厚度的样品），我们发现很好的协议与数值和实验结果。
1998-07-29 cond-mat.mes-hall
Large Band Gap Quantum Anomalous Hall Phase in Hexagonal Organometallic Frameworks
非平凡带隙在量子反常霍尔绝缘体中起着关键作用。在这项工作中，我们提出，具有相当大的带隙高达367毫电子伏的内在QAH相实现在二维六方有机金属框架（HOMF）。基于第一性原理计算和有效模型分析，我们发现这些大的带隙在过渡金属基HOMF中是由局域4d或5d电子的强自旋轨道耦合打开的.重要的是，我们发现，库仑关联可以进一步显着提高非平凡的带隙。此外，我们提出了一种可能的途径，在半导体SiC（111）衬底上生长这些有机金属QAH绝缘体，由于范德华相互作用，拓扑特征得到了完美的保留。我们的工作表明，相关性显着提高了非平凡的带隙，提供奇异的候选人，实现QAH状态在高温下。
2018-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated composite approach to fractional quantum Hall effect via edge current
分数量子霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect，简称FQHE）被广泛研究，但对霍尔平台宽度和激发能隙的解释仍然难以捉摸。我们研究的有效理论建立在实验输入的霍尔电流分布，边缘动力学，和多体相关性的ECOHE。我们认为，整数自旋的相关复合材料，包括电子和它们的图像，本地化的不可压缩带的边缘是基本的传输实体。我们表明，在最低的朗道水平，这些复合材料的塞曼相互作用产生所有奇数分母平台和有效的分数电荷。利用场相关化学势和有效g因子，我们充分解释了所观察到的霍尔电阻率曲线和半填充族的激发能隙。平台高度由多粒子关联系统地产生，而平台宽度和激发能隙由关联强度决定。我们明确地表明，德鲁德在半填充的行为如下从多粒子的相关性等强度。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral Function Analysis of Fermi Liquids and of Composite Fermions in a Finite Magnetic Field: Renormalised Gaps
我们考虑了电子与声子相互作用和复合费米子与规范涨落相互作用的自能谱和准粒子谱。在这两种情况下，我们将奇异结构所产生的朗道级量子化在有限域。然后，这是用来确定费米能量和第一激发态之间的重整化间隙。电子-声子的问题都处理德拜和爱因斯坦声子。在复合费米子的情况下，发现奇异朗道能级结构强烈影响中间耦合区的重整化带隙，这与分数量子霍尔效应的实验有关.我们比较我们的研究结果与分数霍尔状态的间隙测量与填充分数nu近nu=1/2。
1996-11-12 cond-mat.mes-hall
Hamiltonian Theory of the Fractional Quantum Hall Effect: Effect of Landau Level Mixing
我们推导出一个有效的哈密顿量在最低朗道水平（LLL），结合朗道级混合的影响，所有更高的朗道水平，以领先的顺序在相互作用能的回旋能量的比率。然后，我们转录的复合费米子的基础上，使用我们的哈密顿方法和计算LL混合上的传输带隙的影响的哈密顿量。
2002-01-07 cond-mat.mes-hall
Room-temperature quantum spin Hall phase in laser-patterned few-layer 1T'- MoS2
二维拓扑绝缘体的量子自旋霍尔（QSH）相自二维材料研究开始以来就受到越来越多的关注。虽然已经报道了在原子级薄层中具有消失的边缘间隙的大块间隙，但通过电阻测量对QSH相的验证相对较少。这部分是由于在大的样品区域上由衬底引起的体间隙的差的均匀性和/或由氧化引起的缺陷。在这里，我们报告的QSH相在室温下的观察在1 T '相的少层二硫化钼图案化到2 H半导体相使用低功率和短时间的激光束照射。两种不同的电阻测量揭示了标志性的传输电导值，~e2/2 h和e2/4 h，如理论所预测的。磁场依赖性，扫描隧道光谱，和计算支持的出现，室温QSH相。虽然进一步的实验验证仍然是可取的，我们的研究结果提供了可行的应用到室温拓扑器件。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Quantum Hall Ferromagnets and Skyrmions without Sigma Models
我们提出了一个改进的量子霍尔铁磁体的复合玻色子理论，其中的场算符只描述了物理自由度代表偏离基态。在这个方案中，skyrmions似乎只是一般的激发局限在最低的朗道水平。我们计算了一个skyrmion的激发能。我们的理论估计解释了由于Schmeller等人的活化能数据。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Three consecutive quantum anomalous Hall gaps in a metal-organic network
本文预测Fe(biphenolate)$_3$金属-有机网络具有三个连续QAH能隙，揭示其源于Fe的$3$d$_{xz/yz}$轨道，并指出六方氮化硼衬底最利于实验观测。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices.II
它表明，所有观察到的分数在中等朗道能级填充的量子霍尔效应可以得到没有求助于复合费米子的唯象概念。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明基态和激发态之间有一个能隙，基态的电子密度具有特殊的值。这些间隙是在简化模型中针对某些晶格计算的。
2009-03-18 cond-mat.mes-hall
Topological Excitations in Double-Layer Quantum Hall systems
具有自发破缺对称性的双层量子霍尔系统由于层间强相干性而表现出一种新颖的多体量子霍尔效应。当层间距接近临界值时，量子涨落会破坏层间相干性，量子霍尔效应消失。在Hartree-Fock-RPA理论框架内，我们计算了由于量子涨落引起的重整化同位旋刚度$ρ_s$.由此得到的拓扑激发的活化能与最近的实验结果定性一致。
1997-04-03 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Dissipative Quantum Hall Edges
我们研究的边缘电子密度分布和边缘磁等离子体激元在量子霍尔制度的耗散的影响，在半经典计算。边缘上的平衡电子密度，使用一个量子-费米方法获得，具有不可压缩的条纹，由负责量子霍尔效应的能隙产生。我们发现，这些条纹有一个不可观测的边缘磁等离子体效应小。但耗散，包括在局部电导率的现象，证明产生显着的振荡的强度和速度的边缘磁等离子体在量子霍尔制度。
2003-03-05 cond-mat.mes-hall
Non-ohmic to ohmic crossover in the breakdown of the quantum Hall states in graphene under broadband excitations
本研究通过高迁移率石墨烯Corbino器件在宽带激发下的实验，发现量子霍尔态击穿由非欧姆变程跳跃到欧姆焦耳热主导的交叉控制，并利用VRH测温区分冷热电子区域。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall
High-temperature quantum Hall effect in finite gapped HgTe quantum wells
我们报告的观察量子霍尔效应在高温下的碲化汞量子阱具有有限的带隙和厚度低于和高于临界厚度$d_\textnormal{c}$，从一个二维的拓扑绝缘体的传统半导体。在高载流子浓度下，我们观察到量子化的霍尔电导率高达60，K，朗道能级之间的能隙为25，meV的数量级，与从$\mathbf{k\cdot p}$计算获得的朗道能级谱很好地一致。使用在$ν=2\rightarrow 1$的平台-平台转变的标度方法，我们发现标度系数$κ=0.45 \pm 0.04$与标度理论的普适性是一致的，我们没有发现增加的电子-声子相互作用的迹象，以改变标度，即使在这些升高的温度。将有限带隙的碲化汞量子阱中量子化霍尔电阻的高温极限与石墨烯中的室温实验进行比较，发现量子化击穿时的能隙超过了热能相同数量级。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
SU(4) Skyrmions and Activation Energy Anomaly in Bilayer Quantum Hall Systems
双层QH系统在最低朗道能级中具有四个能级，对应于层和自旋自由度。我们调查的制度，所有四个级别几乎退化，同样活跃的系统。基本的群结构是SU（4）。在$ν=1$，QH态是两层之间的电荷可转移态，SU（4）同位旋相干自发发展。准粒子是与SU（4）skyrmions相同的同位旋结构。Skyrmion能量由库仑能量、塞曼能量和赝塞曼能量组成。库仑能由自能、电容能和交换能组成。在平衡点，只有赝自旋被激发，除非隧道能隙太大。然后，通过控制偏置电压，系统从平衡点向单层点转变，SU（4）skyrmion从赝自旋skyrmion极限不断演化到自旋skyrmion极限.我们的理论结果很好地解释了Murphy等人和Sawada等人关于平行磁场引起的激活能异常的实验数据。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Signatures of spin in the n=1/3 Fractional Quantum Hall Effect
在大范围的垂直磁场B作用下，测量了分数量子霍尔态在常数填充n =1/3时的激活能隙Δ.尽管不可压缩的基态的全自旋极化，我们观察到一个尖锐的交叉之间的低场线性依赖性的德尔塔对B与自旋织构激发和库仑行为在大B。从整体的间隙减少，我们得到的分数量子霍尔制度的迁移率边缘的信息。
2005-08-17 cond-mat.mes-hall
Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion Transition in Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
在$ν=1$的双层量子霍尔态已被证明具有层间相位相干的独特状态。该态既有自旋Skyrmion的激发，又有赝自旋的赝Skyrmion的激发。结果表明，通过改变两层电子密度之间的不平衡，Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion跃迁在态中发生;在平衡点实现了PseudoSkyrmion跃迁，而在大的不平衡点实现了Skyrmion跃迁.通过观察激活能对平行于层的磁场的依赖性，可以看出这种转变。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall
Laterally coupled and field-induced quantum Hall systems
通过隧穿势垒将量子霍尔系统分成两个横向耦合的子系统，系统表现出复杂的朗道能级色散。磁隧穿光谱被用来研究分离随后的朗道带的小能隙。对费米能级的控制允许跟踪不同磁场的反交叉。的能带结构计算预测的回旋能量的尺度上的带隙的磁位移。这种效果通过填充因子轴上的电导峰的位移实验证实。势垒内的隧穿中心负责相对边缘通道之间的量子干涉。由于无序势，相应的Aharonov-Bohm干涉仪产生额外的长周期和不规则的电导特征。在强局域化的制度，电导波动发生在小磁场的发病前，定期朗道振荡。朗道色散是由一个专用的算法，解决了薛定谔方程精确地为一个单电子驻留在一个量子霍尔系统与任意单向，三重阶梯势。
2008-01-26 cond-mat.mes-hall
Energy gaps, topological insulator state and zero-field quantum Hall effect in graphene by strain engineering
在石墨烯的许多显著品质中，由于电荷载流子的无质量手性特性，其电子性质引起了特别的兴趣，这导致了即使在室温下也可观察到的不寻常现象，如无载流子极限下的金属导电性和半整数量子霍尔效应（QHE）[1 - 3]。因为石墨烯只有一个原子厚，它也容易受到包括机械变形在内的外部影响。后者提供了通过应变控制石墨烯性质的诱人前景，并且最近，一些报告已经研究了单轴变形下的石墨烯[4 - 8]。虽然应变可以诱导额外的拉曼特征[7，8]，但对于约1000 μ m的实际应变，没有观察到或预期石墨烯的能带结构发生显著变化。10%[9 - 11]。在这里，我们表明，沿三个主要晶体学方向排列的设计应变诱导强规范场[12 - 14]，其有效地充当超过10 T的均匀磁场。对于有限掺杂，量子化场导致绝缘体和一对反循环边缘态，类似于拓扑绝缘体的情况[15 - 20]。我们提出了创造这种量子态和观察赝磁QHE的现实方法。我们还表明，应变超晶格可以用来打开石墨烯的电子光谱中的显着的能隙。
2009-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective mass of the composite fermions and energy gaps of quantum Hall states
根据Stern和Halperin在Phys. Rev. B { \bf 52}，5890（1995）中的工作，对电子-电子相互作用$V(r)\sim r^{x-2}$和$0<x<3/2$计算了半填充时量子霍尔态的费米子-陈-西蒙斯描述中准粒子的有效质量。具有$p\gg 1$的填充因子$ν=\frac{p}{2p+1}$的量子霍尔态的能隙可以从半填充时的有效质量获得，如Halperin，Lee和Read，Phys. Rev. B { \bf 47}，7312（1993）所提出的，或者直接从存在剩余磁场的系统的自能计算;两个结果都显示为$p\to \infty$。然后，能隙由自洽方程给出，$p\gg 1$和短程相互作用的渐近解为$E_g(p)\sim (2p+1)^{-\frac{3-x}{2}}$，与Kim，Lee和Wen，Phys. Rev. B { \bf 52}，17275（1995）的先前结果一致。能隙的幂律似乎对微扰展开中的所有阶都是{ \it精确}的。此外，在$x\to 1$极限下，还恢复了库仑相互作用系统的能隙.
2007-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall effect without energy gap
在分数量子霍尔效应下，我们测量了门控GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As异质结中二维电子系统（2DES）的对角（$ρ_{xx}$）和霍尔（$ρ_{xy}$）磁阻张量分量，以及2DES与门极之间的电容.我们在相当低的磁场下观察到了1/3和2/3分数量子霍尔效应，此时相应的量子态密度的分数极小值已经消失，表明准粒子能隙被完全抑制。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Hierarchy of gaps and magnetic minibands in graphene in the presence of the Abrikosov vortex lattice
我们确定的带隙结构的石墨烯封装在六方氮化硼和受到磁场的Abrikosov晶格的涡旋在下面的超导薄膜。该光谱具有一个零能量的非色散磁性迷你带，由迷你带光谱中的最大间隙与一对迷你带分开，这对迷你带类似于石墨烯中略微加宽的第一朗道能级，表明$ν= \pm 2$量子霍尔效应态的持久性。此外，我们确定偶尔合并点的磁迷你带的特点狄拉克型分散在连续的迷你带边缘。
2015-12-13 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect in Hofstadter Butterflies of Dirac Fermions
研究了周期势对单层石墨烯中分数量子霍尔效应态的影响。我们已经表明，对于两个值的磁通量每单元格（二分之一和三分之一通量量子）的周期性电位强度的增加的结果在关闭的间隙和外观的间隙由于周期性电位。在二分之一通量量子的情况下，这引起基态的变化，并因此引起系统在基态中的动量的变化。虽然对于三分之一通量量子，低能级之间也存在交叉，但基态不随周期势强度的增加而改变，并且总是具有相同的动量。最后，它表明，对于一个半通量量子的出射间隙完全是由于电子-电子相互作用，而对于三分之一通量量子每单位电池这些是由于非相互作用的电子（霍夫施塔特蝴蝶图案）和电子-电子相互作用。
2014-08-14 cond-mat.mes-hall
Exclusonic Quasiparticles and Thermodynamics of Fractional Quantum Hall Liquids
分数量子霍尔液体中的准电子和准空穴服从分数（包括非平凡）互斥统计。它们的统计矩阵可以从几种可能的状态计数方案中确定，涉及对统计相关性的不同假设。在广义理想气体近似下，研究了分数量子霍尔液体在填充物$1/m$（$m$ odd）附近的准粒子对的热激活和低温下的热力学性质.分数量子霍尔效应中的分级态的存在被证明是相关准粒子的排斥性质的一种表现。对于磁性，顺磁性-抗磁性转变似乎是可能的，在有限的温度。
1997-06-04 cond-mat.mes-hall
Topological properties of the mesoscopic graphene plaquette: QSHE due to spin imbalance
我们研究了在存在内禀自旋轨道相互作用和垂直磁场的情况下受限蜂窝晶格的电子性质，并报道了由边缘态的特殊性质所证实的量子自旋霍尔电导的不寻常方面. ISO相互作用在Hofstadter谱中诱导两个特定的能隙，即由Beugeling等人[Phys.Rev.B86，075118（2012）]定义的“弱”拓扑能隙和能谱的相对论范围中的自旋不平衡能隙。我们分析了螺旋态随磁场和安德森无序度的演化。的自旋相关的状态和它的依赖于无序强度的“边缘”本地化。量子输运，在Landauer-Büttiker形式主义处理，揭示了有趣的新平台的量子自旋霍尔效应（QSHE），也是整数量子霍尔效应（IQHE），在相应的能量范围内的自旋不平衡的差距。的自旋相关的透射矩阵，确定相对于自旋，能量和磁场的纵向和横向电阻的对称性的属性示出。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall
