Anderson localization in fractional quantum Hall effect
相互作用和无序诱导的本地化之间的相互作用是根本的利益。这篇文章地址在分数量子霍尔态,其中相互作用和无序的非微扰后果的本地化物理。我们提供了令人信服的理论证据表明,在填充因子$ν=n/(2n+1)$的分数量子霍尔态的单准粒子的本地化有一个惊人的{ \it定量}对应的单电子在$(n+1)$ th朗道水平的本地化。通过类比整数量子霍尔效应中安德森局域化的戏剧性实验表现,这导致了分数量子霍尔机制中关于在临界能量处存在扩展态的预测,以及接近该能量时局域化长度发散的性质。在平均场近似下,这些结果可以推广到有限密度准粒子的情况。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in granular ferromagnetic metals and effects of weak localization
本文从理论上研究了金属态铁磁颗粒系统中的反常霍尔效应。利用最近发展起来的颗粒金属中常规霍尔效应的形式,我们计算了斜散射和侧跳机制下的剩余反常霍尔电导率$σ_{xy}$和电阻率$ρ_{xy}$以及对它们的弱局域化修正。我们发现,不像均匀无序金属,$ρ_{xy}$和纵向电阻率$ρ_{xx}$之间的标度关系不成立。弱的本地化修正,然而,被发现是一致的均匀金属。根据所得到的结果,我们讨论了多晶铁膜中反常霍尔效应的最新实验数据。
2009-07-27 cond-mat.mes-hall
Weak Localization in Metallic Granular Media
本文研究了由隧道结连接的金属颗粒组成的介质的电导率的干涉修正。假设晶粒之间的隧穿电导$e^2g_{\rm T}/π\hbar$较大,即$g_{\rm T}\gg 1$。我们证明了弱局域化校正电导率表现出交叉温度$T\sim g^2_{\rm T}δ$,其中$δ$是在一个单一的晶粒的平均水平间距。在交叉处,由电子-电子相互作用确定的相位弛豫时间变为电子在晶粒中的停留时间的量级。在交叉温度以下,颗粒阵列表现为连续介质,而在交叉温度以上,弱局域化效应主要是单结现象。我们阐明的颗粒结构的签名在温度和磁场依赖的弱本地化修正。
2006-01-30 cond-mat.mes-hall
Logarithmic temperature dependence of Hall transport in granular metals
在2~300 K温度范围内测量了一系列氧化铟锡薄膜的霍尔系数$R_H$和电导率$σ$。在2~$\sim$ 120 K的相当宽的温度范围内观察到一个稳健的$R_H$\,$\propto$\,ln $T$定律.这种ln $T$依赖性被解释为起源于粒度存在下的电子-电子相互作用效应,如新的理论预测。此外,我们还观察到从3 K到几十K的$σ$\,$\propto$\,ln $T$定律,这也是由非均匀体系中的库仑相互作用引起的.这些结果为具有晶粒间隧穿导电性的颗粒金属中电荷输运的现有理论概念提供了强有力的实验支持$g_T$ $\gg$ 1.
2011-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Probing Charging and Localization in the Quantum Hall Regime by Graphene pnp Junctions
使用高质量的石墨烯pnp结,我们观察到显着的电导波动量子霍尔(QH)平台之间的过渡作为顶栅电压Vtg是变化的。在Vtg-B平面中,波动形成平行于相邻平台的交叉线,电导峰和谷具有不同的温度依赖性。这些波动产生于库仑感应充电的电子或空穴掺杂的局域态时,设备散装离域,强调了在QH制度的石墨烯中的电子相互作用的重要性。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The microscopic nature of localization in the quantum Hall effect
量子霍尔效应产生于局域态和扩展态之间的相互作用,当电子被限制在两个维度上时,受到垂直的磁场的影响。该效应涉及由于粒子局域化而导致的所有电子输运性质的精确量子化。在传统的量子霍尔效应理论中,强场局域化与电子沿着恒定无序势的轮廓的单粒子漂移运动相关联。传输实验,探测量子霍尔相位之间的过渡区中的扩展状态已被用来测试量子霍尔相变的理论和它的影响。虽然在高度无序样品上的几个实验已经证实了单粒子图像的有效性,但其他实验和一些最近的理论发现了与预测的普遍行为的偏差。在这里,我们使用扫描单电子晶体管来探测单个局域态,我们发现这与单粒子理论的预测截然不同。这些态主要由库仑相互作用决定,并且只有当动能量子化限制了电子的屏蔽能力时才出现。我们的结论是,量子霍尔效应具有更大的多样性的制度和相变比单粒子框架预测。我们的实验提出了一个统一的图片本地化的单粒子模型是有效的,只有在强无序的限制。
2004-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nano-Hall sensors with granular Co-C
我们分析了霍尔传感器的性能与不同的Co-C比率,直接沉积在纳米结构的形式,使用$Co_2(CO)_8$气体分子,通过聚焦电子或离子束诱导沉积。由于这些颗粒线中增强的晶粒间散射,相对于纯Co,非凡霍尔效应可以增加两个数量级,直到$1 Ω/T$的电流灵敏度。我们发现,在室温下的最佳磁场分辨率为60%和70%之间的Co比率,并优于$1 μT/Hz^{1/2}$。对于$200 \times 200 nm^2$的传感器的有效区域,在热噪声频率范围内,即在100 kHz以上,室温磁通量分辨率为$ϕ_{min} = 2\times10^{-5}ϕ_0$。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reply to Comment on "Localization and Metal-Insulator Transition in Multilayer Quantum Hall Structures"
这是对田中和町田评论的回复。我们提供了一些细节推导的有效场论的整数量子霍尔跃迁使用非阿贝尔手征反常。
1998-09-28 cond-mat.mes-hall
Drag conductance induced by neutral-mode localization in fractional quantum Hall junctions
本文研究了2/3分数量子霍尔边缘结中中性模式局域化对输运的影响,发现两种局域化通道分别导致4/3和1/3的双端电导,并产生符号相反的量子化拖拽电导±1/4,而完全平衡的臂则使输运对局域化不敏感。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localization in a quantum spin Hall system
用转移矩阵方法研究了二维量子自旋Hall系统(QSH --具有非平凡拓扑结构的辛模型)中电子态的局域化问题。在能量和无序强度的平面中的相图被暴露,并演示了类似于整数量子霍尔系统的扩展态域的“悬浮”和“对湮灭”。局域化长度的发散的临界指数$ν$被估计为$ν\cong 1.6$,这是不同于两个指数属于传统的辛和酉量子霍尔系统。这强烈地暗示了与QSH系统的非平凡拓扑结构相关的不同普适性类。
2006-05-25 cond-mat.mes-hall
Localization renormalization and quantum Hall systems
本文提出局域化重整化方法,通过迭代移除最大局域化基态并分析剩余希尔伯特空间中局域化长度的标度行为,以幂律发散指数ν=0.5区分量子霍尔与陈绝缘体的拓扑相和平凡相,为量子霍尔系统提供了通用数值诊断工具。
2024-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The nature of localization in graphene under quantum Hall conditions
粒子局域化是量子霍尔物理学的一个重要组成部分[1,2]。在传统的高迁移率二维电子系统中,库仑相互作用被证明与无序竞争,并在粒子定位中发挥核心作用[3]。在这里,我们解决了石墨烯中局域化的性质,其中量化无序的载流子迁移率小两到四个数量级[4,5,6,7,8,9,10]。我们使用扫描单电子晶体管对量子霍尔机制中石墨烯薄片的电子态密度和局域态谱进行成像[11]。我们的微观方法提供了对本地化本质的直接洞察。令人惊讶的是,尽管有很强的无序性,我们的研究结果表明,石墨烯中的局域化不是由单粒子物理学主导的,而是由潜在的无序势和负责屏蔽的排斥性库仑相互作用之间的竞争主导的。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
Localization and conductance fluctuations in the integer quantum Hall effect: Real--space renormalization group approach
我们考虑了整数量子霍尔效应跃迁的网络模型。将经典渗流的实空间重整化群方法推广到量子渗流的情形,导出了量子霍尔样品在跃迁处电导普适分布的重整化群封闭方程。我们找到了RG方程的近似解,并用它来计算局域化长度的临界指数和电导分布的中心矩。所得结果与最近的数值模拟结果进行了比较。
1997-01-02 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the localization length critical index in a network model of plateau-plateau transitions in the quantum Hall effect
在Chalker-Coddington(CC)模型下,数值计算了量子霍尔效应中平台-平台跃迁的局域化长度临界指数.李雅普诺夫指数的计算与相对误差的顺序$10^{-3}$。这种高精度是通过考虑相对短链的大系综的李雅普诺夫指数分布和计算系综平均值获得的。对有限尺寸效应进行了深入的分析,并找到了局域化长度的临界指标$ν= 2.517\pm 0.018$ .
2009-12-22 cond-mat.mes-hall
Localization, Coulomb interaction, topological principles and the quantum Hall effect
我们报告的后果,一个新的相互作用的对称性,保护重整化的电子气在低维一般,特别是在量子霍尔制度。我们引入了一个包含库仑相互作用的广义无质量局域化判据,建立了霍尔电导量子化和无质量边缘玻色子理论。
2001-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Localization and Metal-Insulator Transition in Multi-Layer Quantum Hall Structures
研究了整数量子霍尔体系中弱耦合多层电子系统的相结构和霍尔电导量子化。我们推导了一个有效场论,并进行了双圈重整化群计算。结果表明:(i)有限的层间隧穿(无论多么小)引起连续的金属和绝缘相和金属-绝缘体转变的酉普适类。(ii)霍尔电导率在3D制度中的金属相中没有重整化。(iii)霍尔电导在绝缘相被量子化。在体量子霍尔相中,有效场论描述了表面上的输运。
1997-11-07 cond-mat.mes-hall
Localization of spinwaves in the quantum Hall ferromagnet
填充分数为$ν= 1$的量子霍尔铁磁体由于自旋畸变的拓扑密度和相关电荷密度之间的显著一致性而具有一些不寻常的性质。我们研究了自旋波通过拓扑密度耦合到标量无序势的局域化。一个低能量描述的系统在一个非线性西格玛模型的酉超矩阵。这个模型的所有状态都是在二维空间中局域化的。一个可能的实验签名,这些影响的光致发光的建议。
1998-09-30 cond-mat.mes-hall
On the gauge invariant and topological nature of the localization determining the Quantum Hall Effect plateaus
它示出了如何在量子霍尔效应制度下的电磁响应的2DEG,由Chern-Simons拓扑作用表征,转换样品的杂质和电荷库中的缺陷,稳定的霍尔电导率平台。的结果,确定的基本动力学起源的奇异特性的本地化下发生的QHE的Laughlin和Joynt和Prange的开创性工作中获得的,通过规范不变性参数和一个纯粹的电子分析,分别。通过陈-西蒙斯电流和电荷密度,电子移动等势线的共同图像得到了解析实现。
2002-08-13 cond-mat.mes-hall
Localization Length Exponent, Critical Conductance Distribution and Multifractality in Hierarchical Network Models for the Quantum Hall Effect
本文研究了最近引入的用于近似整数量子霍尔效应的Chalker-Coddington模型的层次网络模型(A.G. Galstyan和M.E. Raikh,PRB 56 1422(1997); Arovas等人,PRB 56,4751(1997))。层次结构是由于从有限的基本单元开始的递归方法。这些模型中发生的定域-离域转变在电导分布的流动中随着系统尺寸的增大而显示出来。我们用数值方法确定了这种流动,计算了临界电导分布、局域化长度的临界指数和临界本征态的多重分形指数。
1998-05-06 cond-mat.mes-hall
Probing onset of strong localization and electron-electron interactions with the presence of direct insulator-quantum Hall transition
我们对无序二维电子系统(2DES)进行了低温输运测量。随着垂直磁场的增加,2DES发生直接绝缘体-量子霍尔转变后,观察到强局域化导致量子霍尔效应的特征。然而,这样的转变并不对应于强本地化的开始。霍尔电阻率和霍尔电导率的温度依赖性揭示了电子-电子相互作用对我们研究中观察到的转变的重要性。
2010-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Supersymmetry and Localization in the Quantum Hall Effect
研究了用量子逾渗网络模型描述的整数量子霍尔效应中的局域化跃迁。从一个路径积分表示运输格林函数的网络模型,它采用了复杂的(玻色子)和格拉斯曼(费米子)领域,我们映射的问题本地化的问题对角化的一维非厄米哈密顿的相互作用玻色子和费米子。在保持玻色子-费米子超对称性的希尔伯特空间的限制子空间中得到了精确解。用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了与此相关的物理机制,发现在平台转变处存在临界行为。
1997-02-28 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport patterns of collective localization near $ν=1$ in a high-mobility two-dimensional electron gas
我们报道了最新一代GaAs/AlGaAs样品中$ν=1$整数量子霍尔态的复杂磁输运模式,该样品具有创纪录的高电子迁移率。在$ν=1$平台两侧的凹入整数量子霍尔效应表明形成了整数量子霍尔维格纳固体,一种集体绝缘体。此外,在固定的填充因子下,整数量子霍尔-维格纳固体区域的纵向电阻随温度的变化呈现出一个尖锐的峰值。到目前为止,纵向电阻与温度的关系中的这种尖峰仅在高朗道能级形成的气泡相中检测到,但在安德森绝缘体区域中不存在。我们建议,在足够低的无序尖峰的纵向电阻与温度的轨迹的样品是所有各向同性的电子固体,形成在整数量子霍尔平台的侧翼的通用传输签名。我们讨论了这些尖锐的电阻峰的可能来源,我们画出了一个稳定图的绝缘相在$ν$ - $T$相空间。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The granularity effect in amorphous InGaZnO$_4$ films prepared by rf sputtering method
系统地研究了射频溅射法制备的两个系列非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)薄膜的电导率和霍尔系数的温度特性。两个系列的薄膜厚度分别为$\sim$ 700 nm和$\sim$ 25 nm。对于每种膜,电导率随着温度从300 K降低到$T_{\rm max}$而增加,其中$T_{\rm max}$是电导率达到其最大值时的温度。低于$T_{\rm max}$,电导率随温度降低而降低。在低温区,电导率和霍尔系数均与$\ln T$成线性关系。电导率和霍尔系数的$\ln T$行为不能用传统的电子-电子相互作用理论来解释,但由于颗粒的存在,可以用现有的电子-电子理论来定量描述。结合薄膜的扫描电子显微镜图像,我们认为相邻a-IGZO颗粒之间的边界可以使薄膜不均匀,并在电子输运过程中起重要作用。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall
Electron Localization in the Quantum-Hall Regime
绝缘态理论通过局域化张量来区分绝缘体和金属,局域化张量在绝缘体中是有限的,在金属中是发散的。在时间反演对称性的情况下,这个相同的张量获得一个非对角虚部,与直流横向电导率成比例,导致后者在二维系统中的量子化。我提供的证据表明,电子本地化-在上述意义上-是共同的原因都消失的直流纵向电导率和量子化的横向霍尔流体。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization length at the resistivity minima of the quantum Hall effect
量子霍尔效应的电阻率最小值的出现是由于费米能级处的电子态的局部化,当它位于相邻的朗道能级之间时。本文计算了在填充因子为均匀的情况下,这种态的局域化长度$ξ$($ν= 2 N$).计算是针对几种无序模型(“白噪声”、短程和长程随机势)进行的。我们发现,本地化长度有一个幂律依赖的朗道能级指数,$ξ\propto N^α$与指数$α$之间的1和${10/3}$,取决于模型。特别是,对于“白噪声”随机势$ξ$大致与经典回旋半径一致。我们的结果是在合理的协议与低和中等流动性样品的实验数据。
1997-10-05 cond-mat.mes-hall
Localization and exact current compensation in the quantum Hall effect
本文给出了一个有棱边的平面霍尔电子系统的场论公式,并研究了整数量子霍尔效应的一些基本方面,着重阐明了一般的基于量子力学的局域化结果。它示出,特别是,本地化的电子状态和电流补偿的扩展电子状态,这两个关键的霍尔电导的量子化的不动性,是通过单独的本地化的电子状态的磁平移的操作。它们实际上是规范不变性的结果,在一般情况下,考虑到能级混合和电子边缘态。
1997-10-31 cond-mat.mes-hall hep-th
Spin polarization induced by an electric field in the presence of weak localization effects
我们评估的自旋极化(Edelstein或逆自旋伽伐尼效应)和自旋霍尔电流所引起的外加电场包括弱局域化修正的二维电子气。我们发现,弱局域化效应产生对数修正的自旋极化电导率相关的自旋极化和电场和自旋霍尔角相关的自旋和电荷电流。自旋极化电导率和自旋霍尔角的重正化结合起来,产生一个零校正的总自旋霍尔电导率所需的一个确切的身份。最后对实验观测提出了建议。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Quantum railroads and directed localization at the juncture of quantum Hall systems
整数量子霍尔效应(QHE)和一维安德森局域化(AL)是更普遍现象定向局域化(DL)的限制性特例,预测发生在称为“量子铁路”(QRR)的无序一维波导中。在这里,我们解释了令人惊讶的结果,最近的测量康等。[自然403,59(2000)]的边缘之间的二维电子系统的电子转移,并确定实验证据的QRR的一般,但到目前为止完全理论,DL制度,统一的QHE和AL。我们提出了直接的实验测试我们的理论。
2002-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of fractional quantum Hall states and localization in quantum point contacts
我们调查整数和分数量子霍尔态量子点接触(QPC)的不同的几何形状,定义在AlGaAs/GaAs异质结采用不同的掺杂和屏蔽技术。我们发现,即使在最高的流动性样品,干扰和本地化强烈影响的传输特性。我们提出了这些影响的微观模型,基于单电子和多电子物理。对于整数量子霍尔态,由于在收缩的不可压缩区域中的密度增强或减小的可压缩区域的自洽形成,传输被调制。在分数量子霍尔制度,我们观察到局部的分数带电准粒子的收缩和相互作用的单电子和多电子物理。在较低的电子密度和相对较弱的磁场中,单电子干涉主导传输。利用优化的生长和选通技术,可以在QPC中观察到$ν$ =5/2状态,从而以前所未有的质量保存体特性。我们的研究结果可能会提高本地化的影响的QPC的传输特性的理解,这是必要的解释使用QPC的干涉实验,特别是在$ν$ =5/2。
2014-03-10 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall plateau transition in the lowest Landau level of disordered graphene
本文用解析和数值方法研究了无序对最低朗道能级上相对论二维费米子的态密度和局域化性质的影响。采用超对称技术,我们计算的柯西(洛伦兹)分布的各种类型的障碍的状态的确切密度。我们使用数值方法建立了最低朗道能级的定域-离域(LD)跃迁。对于某些类型的障碍的LD过渡示出属于不同的普适性类,相比相应的非相对论性问题。结果与石墨烯中观察到的整数量子霍尔平台跃迁有关。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anderson Localization from Berry-Curvature Interchange in Quantum Anomalous Hall System
从理论上研究了自旋翻转无序下量子反常霍尔效应(QAHE)的局域化机制。结果表明,QAHE在弱无序时保持量子化,在中等无序时进入Berry曲率介导的金属相,在强无序时进入Anderson绝缘相.从相图中,我们发现,在电荷中性点,虽然QAHE是最强大的对无序,相应的金属相是更容易被本地化到安德森绝缘相由于\textit{interchange}的Berry曲率分别由导带和价带。最后,我们提供了一个与拓扑荷相关的唯象图像,以更好地理解QAHE安德森局域化的物理根源。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Localization in the quantum Hall regime
综述了量子霍尔体系中电子态的局域化性质。介绍了随机Landau模型、随机矩阵模型、紧束缚Peierls模型以及Chalker和Coddington的网络模型。描述方面的等价紧束缚哈密顿量,和二维狄拉克模型,概述。总结了局部化长度普遍临界行为的证据。简要回顾了超对称临界场论。研究了边缘态和体局域化性质之间的相互作用。对于有限宽度和短程随机性的系统,如果局域长度超过边缘之间的距离,则预测两点电导从$ne^{2}/h$到0($n$整数)的突然击穿。
2003-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Localization and conductance in fractional quantum Hall edges
本文针对含反向传播模式的FQH边缘,建立包含Anderson局域化的通用输运框架,利用约化场论推导电导公式,并分析了多种实验相关边缘结构型。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall
Localization structure of electronic states in the quantum Hall effect
本文提出磁局域化景观方法,用于刻画无序量子霍尔系统中电子态的局域结构与能量,并解释临界能量上下及边界附近的局域化行为。
2025-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interaction of excitons with magnetic topological defects in 2D magnetic monolayers: localization and anomalous Hall effect
新型2D材料CrI3揭示了2D铁磁性和强大的激子响应的独特组合。我们证明了磁拓扑缺陷的形成,如Neel skyrmions,连同大的激子塞曼分裂的可能性,导致巨大的散射不对称性,这是激子异常霍尔效应的必要先决条件。此外,抗磁效应破坏了反转对称性,在某些情况下,可以导致激子在skyrmion上的局域化。这使得能够形成具有可调参数的磁激子量子点。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Route towards Localization for Quantum Anomalous Hall Systems with Chern Number 2
陈数为2的量子反常霍尔系统可以被足够强的无序破坏。在其走向局域化的过程中,发现电子态将直接局域化到Anderson绝缘体(陈数为0),而没有陈数为1的中间霍尔平台。本文通过计算无序超原胞的能带结构和陈数,探讨了这种现象的拓扑起源。我们发现,在通往本地化的路线上,存在一个隐藏的陈数为1的状态,但它太短,太波动,实际上是可观察的。这种中间状态不能稳定,即使经过一些“聪明的设计”的模型,这应该是一个普遍的现象,绝缘体与高陈数。通过对电导进行数值标度,我们还绘制了这种跃迁的重整化群流,其中陈数1态是不稳定的不动点。这与已知的结果不同,并且可以通过实验和进一步的理论分析来检验。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall
Localization Trajectory and Chern-Simons axion coupling for Bilayer Quantum Anomalous Hall Systems
量子反常霍尔(QAH)多层膜提供了一个高陈数拓扑材料的平台。通过对双层QAH系统的量子输运性质和Chern-Simons轴子耦合的数值模拟,研究了强无序下Chern数C = 2的双层QAH系统的局域化路径.与C = 2的单层对应物相比,局部化轨迹表现出更丰富的行为,例如,C = 1的稳定中间态的存在可以通过模型参数来调节。这种状态在单层情况下总是不稳定的。此外,这两个参数缩放轨迹也表现出多种模式,其中一些是没有捕捉到的标准Pruisken图片。在向局域化的过程中,Chern-Simons轴子耦合显示出令人惊讶的显著峰,该峰在大尺寸极限下甚至更高和更尖锐。因此,无序双层QAH系统可以是这种由轨道运动介导的非平凡磁电耦合的良好候选者。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Scaling in Plateau-to-Plateau Transition: A Direct Connection of Quantum Hall Systems with Anderson Localization Model
研究了温度低至1 mK时随机合金无序高迁移率二维电子气的量子霍尔平台跃迁。从1.2K到12 mK,观察到一个完美的幂律标度,κ=0.42。这种完全标度在饱和温度T_s~ 10 mK处急剧终止。当量子相位相干长度(L_p ~ T^{-p/2})达到毫米尺度时,饱和被认为是一种有限尺寸效应。根据尺寸依赖性研究,观察到T_s \propto W^{-1},获得p=2。由测量的κ和p直接确定的局域化长度的指数为ν=2.38,动态临界指数z = 1。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced localization-delocalization transition in the double-layer quantum Hall system
本文报道在$ν= 1$上对双层量子霍尔系统的能谱和局域化性质的数值研究。库仑相互作用处理的Hartree-Fock近似,并在无序的存在下的本地化性能进行了研究,通过评估参与率的Hartree-Fock本征函数。我们发现,扩展态似乎只存在于交换增强能隙分裂的两个子带的中心附近。它也表明,自洽轨道的能量接近费米能似乎成为扩大一起减少的能隙随着层间距的增加。我们的结果预期的能隙塌陷与最近实验中观察到的不可压缩-可压缩转变一致,费米能附近局域化性质的变化可以很好地解释大层间距下量子霍尔效应的消失。
2000-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in three-dimensional lattice induced by Wannier-Stark-Landau localization
Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Advanced Polymers and Materials: Physics, Chemistry and Technology, Chemistry Faculty (UPV/EHU)(巴斯克大学化学学院先进聚合物与材料:物理、化学与技术)
研究在平行电场和磁场作用下的立方晶格中的量子霍尔效应,发现三维Hofstadter蝴蝶谱,并在能隙中实现霍尔电导量子化及拓扑手性铰链模。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Hall plateau diagram for the Hofstadter butterfly energy spectrum
我们广泛地研究了Hofstadter蝴蝶中的局域化和量子霍尔效应,该蝴蝶出现在具有弱二维周期势的二维电子系统中。数值计算了一般磁场中无序有限系统的霍尔电导率和局域长度,并估计了无限系统中扩展能级的能量。我们得到了霍夫施塔特蝴蝶整个区域的霍尔平台图,并提出了一个理论的平台结构的演变与增加的无序。在那里,我们表明,一个子带的霍尔电导率$n e^2/h$有$|n|$分离束的扩展水平,至少对于一个整数$n \leq 2$。我们还发现,具有相同的霍尔电导率的子带的集群,重复出现在霍夫施塔特蝴蝶,具有类似的本地化属性。
2006-06-07 cond-mat.mes-hall
Non-universal localization transition in the quantum Hall effect probed through broken-symmetry states of graphene
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);SPEC(物质与环境物理研究);II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln(科隆大学第二物理研究所);Department of Physics, Indian Institute of Technology Roorkee(鲁尔基印度理工学院物理系);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国立材料研究所电子与光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国立材料研究所材料纳米架构研究中心);Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室)
通过测量石墨烯破缺对称量子霍尔态的局域化长度,发现其偏离普适标度且差异达十倍,提出两个连续子朗道能级局域态共存的简单图像解释非普适性。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Chemical Vapor Deposited Graphene Synthesized on Cu: Quantum Hall Effect and Weak Localization
我们报告的电子性质的石墨烯合成的化学气相沉积(CVD)铜,然后转移到SiO2/Si。已经合成了晶圆级(高达4英寸)石墨烯膜,如光谱拉曼映射所示,主要由单层石墨烯组成。在由这种CVD石墨烯制造的微型器件上进行低温输运测量,显示双极场效应(开/关比约为5,载流子迁移率高达约3000 cm ^2/Vs)和“半整数”量子霍尔效应,这是单层石墨烯的固有电子性质的标志。我们还观察到弱本地化和提取信息的相位相干性和散射的载波。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anderson Localization and Quantum Hall Effect: Numerical Observation of Two Parameter Scaling
数值研究了均匀磁场中的二维非相互作用费米子无序系统。通过引入一种新的磁规范,我们以更高的精度研究了纵向电导和霍尔电导的重整化群(RG)流,发现该流与Pruisken和Khmelnitskii的预言是一致的.所提取的临界指数与用传递矩阵法得到的结果一致。第二参数的必要性也反映在水平曲率分布中。在临界点附近的分布略有不同的随机矩阵理论的prediciton,在协议与以前的作品。接近量子霍尔不动点的分布是对数正态的,因为这里的状态是强局域化的。
2014-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Integer Quantum Hall Effect in a Periodic Potential
我们考虑在一个方向上的周期性调制的存在下,在无序的二维电子气的磁输运。现有的准经典和量子的方法来解决这个问题占魏斯振荡的电阻率张量在中等磁场,以及一个强大的调制诱导修改的舒布尼科夫-德哈斯振荡在较高的磁场。然而,它们并没有说明在更高磁场下的整数量子霍尔效应的作用,而量子霍尔效应是量子干涉过程的结果。然后,我们介绍了一个场论的方法,基于非线性西格玛模型,其中自然包括准经典和量子力学的方法,以及提供一个一致的手段,将它们扩展到包括量子干涉校正。一个微扰重整化群分析的场论示出如何弱的本地化校正的电导率张量可以描述的修改通常的单参数标度,如以适应裸电导率张量的各向异性。我们还展示了如何双参数标度,作为一个模型的量子霍尔效应在未调制的系统,可以推广类似的调制系统。在这个模型中,我们说明了操作的量子霍尔效应在调制系统的参数是现实的,为当前的实验。
2003-07-21 cond-mat.mes-hall
Electron localization in sound absorption oscillations in the quantum Hall effect regime
实验研究了GaAs/AlGaAs异质结(在T=4.2K时具有二维电子迁移率$μ= 1.3\times 10^5 cm^2/V\cdot s)$)与压电绝缘体通过小间隙接触时声表面波的吸收系数与波的频率、真空间隙的宽度、磁场和温度的关系。计算并分析了高频电导率(30-210 MHz)的磁场和频率依赖性。如果假设存在一个涨落势,载流子在涨落势中局域化,则可以解释实验结果。本文讨论了与局域在朗道能级能量“尾”中的二维电子相互作用中声表面波的吸收。
1999-10-27 cond-mat.mes-hall
Tilt Induced Localization and Delocalization in the Second Landau Level
本文研究了倾斜磁场作用下第二朗道能级的电子相行为。在$ν=$ 2+1/5和2+4/5处的分数量子霍尔液体和在$ν=$ 2.30、2.44、2.57和2.70处的固相随着倾斜而迅速被破坏。这一行为可以解释为2+1/5和2+4/5分数量子霍尔液体的倾斜驱动局域化和通过在顶部朗道能级的固相熔化的离域。向经典霍尔气体的固相的演变是反铁磁有序的暗示。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall
A New Spin-Orbit Induced Universality Class in the Quantum Hall Regime ?
使用启发式参数和数值模拟,它被认为是临界指数$ν$描述的本地化长度发散的量子霍尔跃迁的存在下,短程关联的自旋轨道散射的修改。该指数非常接近$ν=4/3$,即渗流相关长度指数,半经典参数的预测。此外,一个区域的弱本地化制度,其中本地化长度是指数大,是固定的。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall
Spontaneous localization at a potential saddle point from edge state reconstruction in a quantum Hall point contact
University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Institute for Materials Science(材料科学国家研究所)
研究通过量子反磁点接触观察到局域态在静电鞍点的自发局域化,揭示了库仑效应驱动的重构机制。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between electronic dephasing and localization in finite-sized Chern insulator
本研究通过不同尺寸MnBi₂Te₄微纳结构的输运实验,揭示Anderson局域化对有限尺寸样品低温量子反常霍尔态的稳定作用,以及高温下电子退相干导致局域化失效、偏离量子化的机制,为高温量子反常霍尔系统设计提供依据。
2024-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localizing fractional quasiparticles on graphene quantum hall antidots
我们报道了分数量子霍尔准粒子在石墨烯反量子点上的局域化。通过研究量子点上局域QH边缘模的相干隧穿,我们测量到QH准粒子电荷在分数填充$ν= \pm 1/3$时近似为$\pm e/3$。石墨烯中的狄拉克光谱允许大的能量尺度和鲁棒的准粒子局部化对抗热激发。分数阶准粒子在量子氢反点上的局域化能力为实现任意子编织和新型量子电子学带来了很好的机会。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
The quantum Hall plateau transition at order 1/N
无相互作用的二维电子在随机势和强磁场中的局域化行为是量子霍尔效应物理学的一个基本问题。为了理解离散扩展态能量$E_n = \hbar ω_c (n+{1/2})$附近幂律离域的出现,我们研究了最低朗道能级的无序平均Liouvillian框架到电子密度的$N$风味(物理情况下N=1)的推广。我们发现解析的大N限制和1/N校正的所有无序强度:在$N = \infty$这给出了一个估计的临界电导率,并在1/N的本地化指数估计$ν$。易于分析的$N \gg 1$理论的局域化性质似乎与$N = 1$的精确量子霍尔平台跃迁的局域化性质连续相连。
2001-05-11 cond-mat.mes-hall
Electronic transport and the localization length in the quantum Hall effect
我们报告最近的实验结果,从运输测量与大霍尔酒吧高迁移率GaAs/AlGaAs异质结。在整数量子霍尔机制下研究了热激活电导率和跳跃输运。讨论了二维主要输运过程。研究了前因子普遍性和$ρ_{xx}$与$ρ_{xy}$之间关系的输运机制的含义。特别是在朗道水平的尾巴,严格的线性依赖$δρ_{xy}(ρ_{xx})$被发现,与明显的不对称相对于高原中心。在低温下,欧姆(温度依赖)以及非欧姆(电流依赖)的传输进行了研究和分析的基础上变程跳跃理论。非欧姆区可以成功地描述了一个有效的电子温度模型。欧姆传输或欧姆和非欧姆数据的比较的结果允许以两种不同的方式确定本地化长度$ξ$。观察到的发散$ξ(ν)$的填充因子$ν$接近朗道能级中心,是在定性的电子局域化的标度理论。将远离$ρ_{xx}$峰的$ξ$的绝对值与理论预测值进行比较。一方面,从两种实验方法获得的$ξ$结果之间的差异归因于不均匀的电场分布。外推得到的有效宽度约为$100 mu$ m。另一方面,我们的分析表明介电函数$ε_{r} \propto ξ^β$与$β\simeq 1$的分歧。
1997-12-27 cond-mat.mes-hall
Berry-Curvature Exchange Induced Anderson Localization in Large-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect
本文从理论上研究了双层石墨烯和磁性拓扑绝缘体薄膜中大陈数$\mathcal{C}$量子反常霍尔效应(QAHE)的局域化机制。我们发现,在存在的非线性无序,QAHE在这两个系统中成为安德森绝缘的预期时,无序强度足够大。然而,在自旋翻转障碍的存在下,在这两个主机材料的本地化机制是完全不同的。对于具有Rashba自旋轨道耦合的双层石墨烯,含$\mathcal{C}=4$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相,然后随着无序强度的增加局域化为Anderson绝缘体.而在磁性拓扑绝缘体薄膜中,含$\mathcal{C=N}$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相,然后随着无序强度的增加,转变为含${\mathcal{C}}={\mathcal{N}}-1$的QAHE,最后在${\mathcal{N}}-1$ QAHE和金属相之间循环后局域化到Anderson绝缘体中.对于后一个系统中的异常发现,通过对Berry曲率演化的分析,得知相变起源于导(价)带携带的Berry曲率的交换。最后,我们提供了一个与拓扑荷相关的唯象图像,以帮助理解这两种不同相变机制的物理起源。
2020-04-23 cond-mat.mes-hall