Tailoring Robust Quantum Anomalous Hall Effect via Entropy-Engineering
本文提出通过熵工程在二维磁体中设计稳健量子反常霍尔效应的新概念，以单层VCl$_3$掺杂四种过渡金属为例，利用熵驱动能带重整化将狄拉克半金属转变为狄拉克自旋无带隙半导体，实现完全带隙体带色散和纯拓扑边缘态输运。
2025-06-03 cond-mat.mes-hall
Topological Entanglement Entropy in Chern-Simons Theories and Quantum Hall Fluids
我们用手术法直接计算了2+1维Chern-Simons规范理论中空间区域的纠缠熵。我们使用这些结果来确定的纠缠熵的阿贝尔和非阿贝尔量子霍尔流体的通用拓扑件。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Skyrmions in Quantum Hall Systems with Realistic Force-Laws
对于考虑电子气有限宽度的力定律，我们研究了整数填充分数$ν=2n+1$下量子霍尔系统的带电激发。对于这种宽度的典型值，在塞曼能量消失的极限下，我们发现低能激发不仅在$ν=1$处是“skyrmions”，而且在更高的填充分数处也是“skyrmions”。我们的研究结果导致的预测，在典型的样品中，突然过渡到带电激发非常大的自旋应观察到填充分数高于$ν=1$，如果塞曼能量充分减少。
1996-11-11 cond-mat.mes-hall
Stability of spin droplets in realistic quantum Hall devices
我们研究了“自旋液滴”的形成和特性，即，在填充因子为$2\leqν\leq3$的蚀刻量子霍尔器件中，在最高占据朗道能级中的紧凑自旋极化配置。利用自洽静电理论计算了GaAs/AlGaAs异质结中电子的束缚势，并给出了实验系统参数。实空间自旋密度泛函计算的电子限制在所获得的潜力显示稳定的自旋液滴在$ν\sim 5/2$的外观。自旋液滴的定性特征类似于理想化（抛物线）量子点系统中的那些。该状态对几何变形的普遍稳定性强调了自旋液滴在例如，通过量子点接触的自旋传输。
2013-01-28 cond-mat.mes-hall
Activation gaps for the fractional quantum Hall effect: realistic treatment of transverse thickness
利用局域密度近似下自洽电子结构计算的相互作用势，计算了异质结、方形量子阱和抛物量子阱中分数量子霍尔态在填充分数$ν=n/(2n+1)$处的激活能隙.估计有限厚度使$\sim$ 30%的校正异质结的几何形状的间隙的典型参数，这占了大约一半的实验和理论间隙之间的差异计算一个纯的二维系统。某些模型的相互作用也被考虑。据发现，激活能的行为定性不同，这取决于相互作用是更长或更短的范围比库仑相互作用;有迹象表明，分数霍尔态接近费米海是不稳定的后者。
1999-10-18 cond-mat.mes-hall
A realistic quantum capacitance model for quantum Hall edge state based Fabry-Pérot interferometers
在这项工作中，经典和量子电容计算的法布里-珀罗干涉仪工作在整数量子化霍尔制度。我们首先考虑一个旋转对称的静电约束电位和获得的宽度和空间分布的绝缘（不可压缩）圆形带使用的电荷密度分布源于自洽计算。通过对由金属栅和不可压缩/可压缩带组成的电容电路的建模，研究了电导振荡中反映的Aharonov-Bohm（量子力学相位相关）和库仑阻塞（电容耦合相关）效应的条件.在最后一步，我们解决薛定谔方程和泊松方程自洽的数值方式考虑到现实的实验几何。我们发现，描述电导振荡无论是Aharanov-Bohm或库仑阻塞强烈依赖于样品的性质也比大小，因此，确定这些振荡的起源需要进一步的实验和理论研究。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall
Thermopower of Quantum Hall States in Corbino Geometry as a Measure of Quasiparticle Entropy
利用Onsager关系的电和热输运系数，并考虑到量子霍尔凝聚体和准粒子在运输中发挥的非常不同的作用，我们认为，在一个Corbino几何量子霍尔平台热势的中心附近措施{ \it“熵每准粒子每准粒子电荷”}。这种关系表明，热功率测量中的Corbino设置是一个更直接的措施比在霍尔酒吧准粒子熵。治疗自洽玻恩近似内的无序，我们通过明确的微观计算表明，这种关系在低温下保持在一个整数量子霍尔平台。将此应用于非阿贝尔量子霍尔态，我们认为，在足够低的温度下，科尔比诺热电势变得与温度无关，并测量非阿贝尔准粒子的量子维数，确定它们携带的拓扑熵。
2012-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement Spectrum as a Generalization of Entanglement Entropy: Identification of Topological Order in Non-Abelian Fractional Quantum Hall Effect States
研究了多体纠缠态的“纠缠谱”（Schmidt分解的一种表示形式，类似于一组“能级“），并比较了$ν$ = 5/2分数量子Hall态和一般5/2量子Hall态的Moore-Read模型波函数.它们的光谱有一个共同的“无隙”结构，与共形场论有关。在模型状态下，这些是\textit{only}水平，而在“通用”的情况下，它们与光谱的其余部分分开一个明确的“纠缠间隙”，这似乎仍然是有限的热力学极限。我们提出，低层纠缠谱可以作为一个“指纹”来识别拓扑顺序。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall
Entropy of Non-Abelian Anyons from Slow Quasiparticle Dynamics in Quantum Hall Interferometers
Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学雷蒙德和贝弗利·萨克勒物理与天文学学院）；Institute of Physics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）；Center for Quantum Science and Engineering (QSE Center), École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院量子科学与工程中心）
提出通过干涉仪中反点电荷的非局域测量，提取分数量子霍尔态中非阿贝尔任意子的特征熵（如ν=5/2态的d=√2），利用中间温度下的干涉相位时间依赖开关。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
More Realistic Hamiltonians for the Fractional Quantum Hall Regime in GaAs and Graphene
我们构建了一个有效的哈密顿电子在分数量子霍尔制度的GaAs和石墨烯，考虑到朗道能级混合（GaAs和石墨烯）和子带混合（GaAs，由于量子阱的非零宽度）。这种混合具有破坏粒子-空穴对称性以及重整化粒子间相互作用强度的重要定性效应。这两种效应都可能对$ν=5/2$处的分数量子霍尔效应由支持非阿贝尔激发的状态（如摩尔-里德-普夫朗态或反普夫朗态）描述的前景产生重要影响。对于GaAs，朗道能级和子带混合破坏了所有朗道能级和子带混合中的粒子-空穴对称性，由于有限的厚度，导致库仑相互作用的额外短程软化，进一步重整化哈密顿量;此外，朗道能级和子带能量间距是可比的，因此同时考虑这两种效应是至关重要的。我们发现，在石墨烯中，朗道能级混合只打破最低朗道能级（$N\neq0$）之外的粒子-空穴对称性。朗道能级混合在石墨烯中可能特别重要，因为朗道能级混合参数与外部磁场无关并且是一阶的。我们的现实哈密顿将作为未来数值研究的起点。
2013-07-02 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric response and entropy of fractional quantum Hall systems
基于精确对角化计算研究分数量子霍尔系统的热电输运性质。基于热电响应与热熵的关系，我们证明了在填充数$ν=1/2$和$1/4$的低温下（$T$），热电霍尔电导率$α_{xy}$具有幂律标度$α_{xy} \propto T^η$，其指数$η\sim 0.5$与费米液体明显不同.幂律标度保持不变的不同形式的相互作用，包括库仑和短程的，证明了在低$T$的非费米液体行为的鲁棒性。相比之下，对于$1/3$分数量子霍尔态，$α_{xy}$在低$T$处消失，激活间隙与中性集体模而不是带电准粒子相关联。我们的结果建立了一个新的表现形式的非费米液体性质的量子霍尔流体在有限温度下。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of Random Fractional Quantum Hall Systems
用直接对角化方法计算了短程无序下$ν= 1/3$和$ν= 5/2$量子Hall态的纠缠熵.采用电子-电子相互作用的微观模型，电子被限制在单个朗道能级上，并以长程库仑相互作用相互作用。对于很弱的无序，拓扑纠缠熵的值与预期的理论结果大致一致。通过考虑更宽范围的无序强度，研究了纠缠熵的波动，试图检测量子相变。特别地，存在作为$ν= 5/2$状态的无序强度的函数的转变的清楚的签名。讨论了利用密度矩阵重整化群计算更大尺度系统的纠缠熵的前景。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic spin Hall effect in graphene: Numerical calculations in a multi-orbital mode
我们利用一个包含原子自旋轨道相互作用的多轨道紧束缚模型研究了石墨烯中的自旋霍尔效应。发现SHE是由自旋相关的Aharonov-Bohm相引起的。在金属情况下，自旋霍尔电导率（SHC）的计算值远小于金属石墨烯的实际参数值的量子化霍尔电导率。在绝缘情况下，由于多轨道效应，SHC的量子化被破坏。目前的研究表明，在蜂窝晶格的SHE增强的化学掺杂，如用硼原子取代的碳原子。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall
Specific heat and entropy of fractional quantum Hall states in the second Landau level
比热在超流性和超导电性的研究中有着重要的作用，并且可以提供分数量子霍尔效应的重要信息。然而，传统的测量二维电子气的比热是困难的，因为声子浴的大背景贡献，即使在非常低的温度下。在这里，我们报告测量的比热，每个电子在第二朗道水平通过测量的热化时间之间的电子和声子。我们观察了5/2和7/3分数量子霍尔态的比热的激活行为，并通过对温度积分来提取熵。我们的结果是在良好的协议与以前的测量熵通过纵向热势。将该技术扩展到较低的温度可能会导致检测到5/2填充的大块准粒子的非阿贝尔熵预测
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of spin polarization stability of fractional quantum Hall states against realistic effects in half-filled Landau levels
通过变分Monte Carlo方法比较了自旋非极化Halperin 331和自旋极化Moore-Read（MR）Pfronan分数量子霍尔态在最低朗道能级（LLL）和第二朗道能级（SLL）半满时的基态能量，并通过有限厚度效应和对前两个Halperin赝势的直接改变，计算了它们在库仑点附近的小偏差.在比较中，我们发现，在LLL中，无论是331态或MR Pfiran可能是较低的能量取决于偏差。然而，在SLL中，除了大的偏差之外，MR Pfweian的能量始终较低。这些结果表明，即使在相互作用势的中等偏差下（通过各种物理过程，如有限厚度，朗道能级混合等），在半填充SLL（即$ν= 5/2$）中，MR Pfronan描述比Halperin 331状态在能量上更有利，这与最近的实验研究一致。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Frequency Stability of Spin-Hall Nano-Oscillators with Realistic Grain Structure
纳米收缩自旋霍尔纳米振荡器（NC-SHNOs）是微波自旋电子学器件中最有前途的替代器件之一。它们可以提供高度相干和广泛可调谐的微波信号，并且可以在低温下制造，这使得它们与后端CMOS工艺兼容。对于其应用，每个器件的频率稳定性是至关重要的，特别是对于振荡器阵列的同步。在这项工作中，我们专注于一个现实的晶粒结构上的SHNO频率稳定性的影响，使用测量以及微磁模拟。铁磁金属薄膜中的晶粒可以影响SHNO的输出特性，因为在晶界处的交换耦合被局部地降低。这项工作提供了一种新的微磁模拟方法，从设备到设备的频率不稳定性或变化的系统调查。在实验上，发现了~270 MHz的器件到器件频率变化，并且在一些极端情况下，在高电流操作范围内观察到双模振荡。在模拟中再现了这种振荡行为，其中包含晶粒导致约100 MHz的频率变化和某些特定配置的双模振荡。双模与位于纳米收缩边缘的两个振荡区域的部分解耦或非相干操作一致。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Entropy-driven transitions between extended integer and fractional quantum Hall regimes
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Stanford University（斯坦福大学）
本文研究扩展整数与分数量子霍尔态间的热转变，提出戈德斯通模或软有隙模的熵驱动机制，并在莫尔菱方石墨烯中通过软磁旋子解释实验观测到的热演化现象。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermopower as a Possible Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall Liquids
本文证明了在适当的条件下，非阿贝尔量子霍尔液体的热电势是增强的。这是因为热功率在干净极限下测量每个电子的熵，而与非阿贝尔准粒子相关的简并度和熵在它们存在时增强熵。因此，热电势可以潜在地探测准粒子的非阿贝尔性质，并测量它们的量子维数。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite fermion mass enhancement and particle-hole symmetry of fractional quantum Hall states in the lowest Landau level under realistic conditions
分数量子霍尔效应中的粒子-空穴对称性破缺是近年来人们在理论和实验上研究的热点，主要集中在第二电子朗道能级的非阿贝尔态上。本文从理论上研究了在有限磁场强度的影响下，最低朗道能级上不可压缩分数量子霍尔态的粒子-空穴对称性破缺.有限的磁场诱导朗道能级和子带混合，这是已知的，打破粒子-空穴对称性的哈密顿量的水平。在实际条件下，我们分析了Halfton赝势，能谱和能隙，以及波函数本身。我们发现，粒子-空穴对称性被打破，所确定的能隙，通过粒子-空穴共轭相关的状态之间，然而，我们发现，粒子-空穴对称性在很大程度上保持所确定的复合费米子的有效质量。最后，我们评论并连接到最低朗道能级分数量子霍尔效应中关于粒子-空穴对称性的最近实验观察[Pan et al. Phys. Rev. Lett. 124，156801（2020）]
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entropy of strongly correlated electrons in a partially filled Landau level
本研究通过高分辨率化学势测量结合麦克斯韦关系，提取不同温下单层和双层石墨烯的强关联电子熵，识别多种量子霍尔相关物态，并探究双层石墨烯偶分母FQH态超额熵的拓扑起源。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entropy-Enhanced Fractional Quantum Anomalous Hall Effect
本文提出分数量子反常霍尔相在高温下由其丰富的边缘态结构稳定，并预测了其熵增强的系统尺寸依赖性及相边界随温度的变化。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall and spin Hall viscosity ratio in 2d topological insulators
研究了拓扑绝缘体模型对度规扰动的响应。在本文中，我们引入了一个新的量，霍尔粘度粒子密度比，这是类似于由AdS/CFT对应建议的粘度熵比。这个量对应于表征量子霍尔态的填充分数，因此它可以在Halfman的零场量子霍尔系统中讨论。我们还考虑了与自旋流有关的时反不变量子自旋霍尔系统中的无耗散粘性。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall
The entanglement entropy of the quantum Hall edge and its geometric contribution
一般来说，由于短程量子关联，带隙量子多体态的两个子区之间的纠缠熵（EE）与它们的界面面积/长度成正比。然而，所谓的面积定律在量子临界阶段被违反。此外，在长范围的纠缠拓扑相中存在次引导修正。它被称为拓扑EE，它与体中集体激发的量子维数有关。此外，如果非光滑锐角存在于子系统边界中，则期望在子引导校正中出现普适角度依赖的几何贡献。在这项工作中，我们同时探讨了整数量子霍尔（IQH）态的几何和边缘贡献及其边缘重建在一个统一的二分方法。它们的标度被发现是一致的共形场论（CFT）的预测和最近的结果的粒子数涨落计算。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement Scaling of Fractional Quantum Hall states through Geometric Deformations
本文提出了一种从有限尺寸波函数出发，计算分数量子霍尔态纠缠熵标度行为的新方法。通过采用环面几何形状和环面的纵横比可以很容易地改变的事实，我们可以提取的纠缠熵的空间块作为块边界的连续函数。这种方法使我们能够提取的拓扑纠缠熵的准确性优于什么是可能的球形或盘的几何形状，其中没有自然的连续可变参数是可用的。除了拓扑信息，纠缠标度的研究也是有用的分数量子霍尔态的各种数值技术所带来的困难的指标。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zero-Clustering Geometry in Realistic Fractional Quantum Hall Wave Functions
Zhejiang Institute of Modern Physics and Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, Zhejiang University（浙江大学现代物理研究所和浙江省微纳量子芯片与量子控制重点实验室）；Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University（重庆大学物理学院和重庆市强耦合物理重点实验室）
该研究通过分析分数量子霍尔波函数的零点几何，提出零点位移比作为序参量，证实复合费米子流体描述可精准刻画ν=1/5量子霍尔态，解决了短距离序协调难题。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large Spin Hall Effect in High-Entropy Alloy/CoFeB Bilayers
本文研究高熵合金Mn--Nb--Mo--Ta--W/CoFeB双层中的自旋霍尔效应，发现其自旋霍尔角可达0.12，与Pt相当，表明该bcc相高熵合金是适用于自旋电子学器件的优良自旋霍尔材料。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Entanglement signatures of quantum Hall phase transitions
我们研究了分数量子霍尔态的量子相变，利用纠缠和相关量的数值计算。我们调整有限尺寸波函数的球形几何形状，通过改变相互作用势远离库仑相互作用。我们发现了包含在球体两部分纠缠熵的标度行为中的量子相变的特征。除了纠缠熵，我们发现，签名的量子相变也出现在其他方面的约化密度矩阵的一部分的球。
2008-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple Quantum Phases in Graphene with Enhanced Spin-Orbit Coupling: From the Quantum Spin Hall Regime to the Spin Hall Effect and a Robust Metallic State
我们报告了一个有趣的过渡，从量子自旋霍尔相的自旋霍尔效应后分离的铊吸附原子吸附到石墨烯表面。Landauer-Büttiker和Kubo-Greenwood模拟用于访问实际尺寸的无序铊功能化石墨烯系统中的边缘和体输运物理。我们的研究结果不仅量化了吸附原子聚集在形成的拓扑状态的不利影响，但也提供了证据的出现自旋积累在相对的样品边缘驱动的自旋相关的散射诱导的铊岛，这最终导致在最小的体电导率$\sim 4e^{2}/h$，不敏感的本地化效应。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall
Hall Crystal States at $ν=2$ and Moderate Landau Level Mixing
在低塞曼耦合下，$ν=2$量子霍尔态在朗道能级混合很小时是一个对称不变的单态。在零塞曼相互作用下，随着朗道能级混合的增加，自旋不变态变得不稳定，变成非均匀态。这是全霍尔晶体的第一个现实例子，它显示了量子霍尔序和密度波序的共存。全霍尔晶体与更熟悉的维格纳晶体的不同之处在于拓扑性质，这导致它在小$q$处仅具有线性色散集体模式，并且没有$q^{3/2}$磁声子。我目前的拓扑数和集体模式的计算。
2000-07-17 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian braiding in Abelian Fractional Quantum Hall Phases from realistic interactions
Division of Physics and Applied Physics, Nanyang Technological University（南洋理工大学物理与应用物理系）
提出在最低朗道能级下通过现实两体相互作用在ν=1/3的Laughlin分数量子霍尔相中实现非阿贝尔准空穴编织的方法，数值表明低能激发几乎完全位于三体Moore-Read模型哈密顿量的零空间，从而物理上可访问非阿贝尔准空穴量子流体。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Dynamics of Pseudospin Solitons in Double-Layer Quantum Hall Systems
双层量子霍尔系统中的赝自旋孤子可以通过与电子共面的磁场分量引入，并可以通过施加电压到外部栅极来钉扎。我们估计的温度下，脱钉发生主要是通过隧道和计算低温脱钉率为现实的几何形状。我们讨论了局部变化的电荷和电流密度和光谱函数，可以用来检测孤子和观察它们的时间演化。
2000-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effects of graphene with multi orbitals: Topological numbers, Boltzmann conductance and Semi-classical quantization
针对实际的石墨烯多带紧带模型，采用非正交基方法，计算了磁布里渊区Berry连接的Chern数即霍尔电导$σ_{xy}$.证实了当磁场足够小时，$σ_{xy}$的包络与半经典结果一致。从弱场玻尔兹曼理论的霍尔电阻率$ρ_{xy}$也解释了整体行为的$σ_{xy}$，如果费米面是由一个单一的能带。从半经典量子化的角度解释了$σ_{xy}$的平台，并提出了对狄拉克费米子区的必要修正。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall
Extrinsic anomalous Hall conductivity of a topologically nontrivial conduction band
量子反常霍尔效应是实现无耗散输运器件的关键一步，其特征在于具有强自旋-轨道耦合的铁磁绝缘体中的整数量子化霍尔电导。本文研究了当费米能级与量子反常霍尔系统的拓扑非平凡导带相交时，由于杂质散射引起的反常霍尔效应，即非本征反常霍尔效应.两个主要的外在贡献，侧跳和斜散射霍尔电导率，计算使用的图形技术，其中同时考虑到的电磁散射和磁散射。侧跳霍尔电导率在非平凡相的临界片载流子密度处改变其符号，而平凡相的侧跳霍尔电导率保持符号不变。用实际参数估计的临界片状载流子密度在实验可达到的范围内。结果表明，在良金属区可以发现量子反常霍尔系统。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Thermal dissipation in the quantum Hall regime in graphene
由于拓扑保护的存在，拓扑系统中的后向散射和耗散都不会发生。在这里，我们表明，热耗散可以发生在量子霍尔（QH）制度在石墨烯的耗散源的存在下，虽然霍尔平台和零纵向电阻仍然存在。在霍尔平台区，耗散沿收缩区的下游手性流动方向出现，但在霍尔平台区，耗散主要发生在体相。此外，耗散过程伴随着能量分布从非平衡到平衡的演化。这表明拓扑既不禁止耗散的出现，也不禁止熵的增加，这为拓扑系统的耗散性研究开辟了新的课题。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall
Atomistic Non-equilibrium Green s Function Simulations of Graphene Nano-Ribbons in the Quantum Hall Regime
采用基于非平衡格林函数（NEGF）的量子输运模型，研究了石墨烯纳米带（GNR）中的量子霍尔效应.基于pz轨道的最近邻紧束缚模型构造了器件的哈密顿量。考虑了不同边缘几何形状（锯齿形和扶手椅形）的GNR。通过Peierls置换，磁场被包括在通道和接触两者中。用于计算表面格林函数的有效算法被用来节省计算时间，同时模拟逼真的大尺寸相比，在实验中使用的。霍尔电阻计算精确地再现了实验中观察到的量子霍尔平台。为了在实验相关的10- 20 T内的磁场中捕获量子霍尔效应，在模拟中使用大尺寸是至关重要的。
2008-01-08 cond-mat.mes-hall
In-plane Magnetization Induced Quantum Anomalous Hall Effect
在二维电子气中，强磁场可以引起量子化的霍尔电导，称为量子霍尔效应;磁性离子的强交换耦合也可以引起量子化的霍尔电导，称为“量子反常霍尔效应“。量子霍尔效应需要面外磁场，类似地，通常认为对于量子反常霍尔效应，磁化应该是面外的。在目前的工作中，我们发现这个条件是不必要的，并预测量子异常霍尔效应也可以诱导两个现实系统中的纯面内磁化，包括Bi $_2$ Te $_3$薄膜的磁掺杂和HgMnTe量子阱的剪切应变，当所有的反射对称性被打破。提出了一个实验装置来证实这种效应，这将为在更广泛的材料中寻找量子反常霍尔效应铺平道路。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Quantum energy teleportation in a quantum Hall system
我们提出了一个实验方法的量子协议称为量子能量隐形传态（QET），它允许能量传输到一个远程位置没有物理载体。以量子霍尔系统为模型，讨论了量子电子理论的物理意义，并利用合理的实验参数估计了量子电子理论能量增益的量级。
2011-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Monopole Current and Unconventional Hall Response on Topological Insulator
从理论上研究了被铁磁绝缘层隔开的拓扑绝缘体（TI）上的带电电流。非常规的霍尔响应发生在TI顶部的导电层中，对于R<<1，该霍尔响应接近与R无关的恒定值，并且对于R>> 1，该霍尔响应随R^{-1}衰减，其中R是TI与导电层之间的间隔，并且l是屏蔽长度。在共动坐标系中，它可以解释为附着在TI表面上的一个负电流。同样的机制给出了注入到绝缘铁磁体表面的电子束的霍尔响应和偏转。一个数量级的现实估计表明，这两种效应都给出了实验上可获得的相当大的信号。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall
Thermal Hall resistivity and transverse entropy production in a phonon gas
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Laboratoire de Physique et d’Étude de Matériaux (CNRS) ESPCI Paris, PSL Research University（巴黎高等物理化工大学）
研究发现，在声子气体中，磁场所致的声子-声子相互作用产生横向热电阻率，其规模可通过Berry力解释，适用于七种不同晶体绝缘体。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anomalous Nernst and Righi-Leduc effects in Mn$_{3}$Sn: Berry curvature and entropy flow
本文研究了非共线反铁磁体Mn $_{3}$ Sn的电学、热学和热电响应，该材料具有较大的反常霍尔效应（AHE）. Berry曲率产生非对角热（Righi-Leduc）和热电（Nernst）信号，这些信号在室温下可检测，并且在小磁场下可逆。霍尔热导率和电导率服从Wiedemann-Franz定律，这意味着由Berry曲率引起的横向电流由费米表面准粒子携带。与传统的铁磁体相反，反常的洛伦兹数在整个温度范围内仍然接近索末菲数，排除了非弹性散射的任何贡献，并指出Berry曲率是AHE的唯一来源。反常非对角热电电导率和霍尔电导率具有很强的温度依赖性，它们的比值接近于k $_{B}$ /e。
2017-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Non-universal Thermal Hall Responses in Fractional Quantum Hall Droplets
该研究解析计算现实条件下分数量子霍尔液滴的热霍尔电导，揭示有限尺寸和约束势导致Abelian模式非普适修正，而non-Abelian模式保持稳健。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Quantum spin Hall effect in three dimensional materials: Lattice computation of Z$_2$ topological invariants and its application to Bi and Sb
我们导出了表征量子自旋霍尔效应的$_2$拓扑不变量的有效公式。它被定义在一个晶格布里渊区，这使我们能够实现现实的模型，甚至在三维的数值计算。在此基础上，我们利用紧束缚模型研究了Bi和Sb的量子自旋霍尔效应。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spectral signatures of the surface anomalous Hall effect in magnetic axion insulators
磁性拓扑系统（如Weyl半金属和轴子绝缘体）的拓扑表面态与非零或半量子化的表面反常霍尔效应等非常规输运性质有关。本文利用模型哈密顿量和第一性原理计算研究了不同磁拓扑相位下的表面反常霍尔效应及其光谱特征。我们证明，通过定制的磁化和层间电子跳跃，可以建立一个丰富的三维拓扑相图，包括三种类型的拓扑不同的绝缘相桥接的Weyl半金属，并可以直接映射到现实的材料，如MnBi 2 Te 4/（Bi 2 Te 3）n系统。其中，我们发现，在轴子绝缘体相的表面异常霍尔电导率是一个很好的本地化量饱和或振荡在e2/2 h左右，这取决于磁均匀性。我们还讨论了由此产生的手征铰链模式嵌入内的侧表面带的传输测量的潜在的实验签名。我们的研究是朝着在现实材料系统中直接实现长期寻求的轴子绝缘体迈出的重要一步。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field Theory of Anisotropic Quantum Hall Gas: Metrology and a Novel Quantum Hall Regime
冯·诺依曼格点表示是研究量子霍尔系统的一些有趣物理的方便表示。在这种形式主义中，电子被映射到晶格费米子。导出了霍尔电导的拓扑不变表达式，并用于证明实际情况下的整数量子霍尔效应。在Hartree-Fock近似下，研究了各向异性量子霍尔气体.发现了系统的热力学性质、输运性质和在外部调制下的异常响应，研究了有限系统中整数量子霍尔效应的含义，并证明了存在一个新的纵向电阻非零的量子霍尔区.
2003-09-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Observable Bulk Signatures of Non-Abelian Quantum Hall States
我们发现，非阿贝尔量子霍尔态可以通过实验测量的温度依赖性的电化学势或轨道磁化。非阿贝尔统计量的预测信号在实验分辨率范围内，并且可以在现实情况下与其他贡献明确区分开来。建议的测量技术也有可能解决在低密度电子系统中的维格纳晶体和强相互作用的Luttinger液体制度的自旋有序转变。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometric Fluctuation of Conformal Hilbert Spaces and Multiple Graviton Modes in Fractional Quantum Hall Effect
本文建立了分数量子霍尔流体中多重引力子模式的微观理论，揭示其源于共形希尔伯特空间的几何涨落，并数值验证了模式数量及合并劈裂规律。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High Chern Number Quantum Anomalous Hall States in Haldane-Graphene Multilayers
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论物理卡弗里研究所）
通过哈达迪模型与多层石墨烯的耦合，实现高陈数量子反常霍尔态的构造。
2025-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energetics of fractional anomalous Hall crystals in rhombohedral graphene
Harvard University（哈佛大学）
研究菱方石墨烯中分数反常霍尔晶体，用变分波函数和蒙特卡罗方法评估能量，发现其在能量上有竞争力且稳定性有规律，预测了相关稳定性窗口演变，支持了连续和相互作用优先路径。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Anisotropy and Quantum Hall Effect in the Kagome Lattice - Chiral Spin State based on a Ferromagnet-
对二维Kagome晶格上具有自旋各向异性的铁磁体进行了理论研究。这是平带铁磁体的典型例子。在没有外加磁场的情况下，由于自旋倾斜而产生的Berry相打开了带隙，实现了量子化的霍尔电导σ_{xy}= \pm e^2/h.这是基于铁磁性的最现实的手征自旋态。我们还讨论了我们的结果对烧绿石铁磁体R_2Mo_2O_7（R = Nd，Sm，Gd）中观察到的反常霍尔效应的意义。
1999-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reaching Fractional Quantum Hall States with Optical Flux Lattices
我们提出了一个强有力的方案，通过它可以实现超冷原子气体玻色子的分数量子霍尔态。我们描述了一种新的光通量格，适用于常用的原子物种与基态角动量$J_g = 1$，其最低能带是拓扑的，几乎没有色散。通过精确对角化研究，我们发现，即使是适度的相互作用，多体基态由玻色子分数量子霍尔态，包括Laughlin状态和摩尔-里德（Pfalan）状态。在现实条件下，这些阶段被证明具有比超冷气体中可实现的温度范围更大的能隙。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Geometrically induced reversion of Hall current in a topological insulator cavity
在拓扑绝缘体表面附近的电荷感应出一个像磁势。在这里，我们表明，如果拓扑绝缘体表面有一个负曲率，即在半球形腔的情况下，感生霍尔电流反转其旋转的电荷穿过半球形几何焦点。这种反转被证明是相当于反转的图像磁粒子的电荷。我们还讨论了半圆柱腔的情况下，霍尔电流反转似乎是可行的探测在现实的实验。
2016-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Hall Responses in Disordered Topological Materials
提出基于 Green 函数 Chebyshev 展开和位置算符非对角元的数值框架，以计算非微扰无序下拓扑材料的轨道霍尔响应，并通过有能隙 graphene 与 Haldane 模型验证。
2024-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Breaking of Particle-Hole Symmetry by Landau Level Mixing in the nu=5/2 Quantized Hall State
我们进行数值研究，以确定如果在填充nu=5/2观察到的分数量子霍尔状态是摩尔-里德波函数或其粒子空穴共轭，所谓的反Pfirkan。使用截断希尔伯特空间的方法，我们发现，对于现实的相互作用，包括朗道级混合，基态保持完全极化和AntiPfiran是强烈的青睐。
2010-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the Three Dimensional Quantum Hall Effect in Graphite
我们预言了在磁场作用下石墨晶体中存在三维量子霍尔效应平台。该平台具有在$\frac{4e^2}{\hbar} \frac{1}{c_0} $量子化的霍尔电导率，其中$c_0$为c轴晶格常数。我们分析了三维Hofstadter问题的一个现实的紧束缚哈密顿石墨，找到了差距的频谱，并估计的临界值以上的磁场霍尔平台出现。当费米能级处于体朗道能隙中时，霍尔输运通过手性表面态的出现而发生。我们估计三维量子霍尔效应出现所需的磁场对电子载流子为$15.4 $ T，对空穴载流子为$7.0 $ T。
2007-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
