Comment on ``Fundamental relation between electrical and thermoelectric transport coefficients in the quantum Hall regime''
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1997-05-02 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of Coulomb-blockaded fractional quantum Hall islands
我们证明了在非零温度下,利用共形场论的配分函数计算手征边缘激发的库仑阻塞分数量子霍尔岛的热电特性是可能的,并且是相当有效的.的振荡的热电势的栅极电压的变化,以及相应的图的优值和功率因数,提供更精细的光谱工具,是敏感的中性多重性的配分函数,并可用于区分不同的普适性类之间的实验。本文还提出了一种由低温极限下的功率因数数据测量填充因子ν=5/2的中性和带电边缘模费米速度比r=v_n/v_c的方法。
2015-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric effects in strongly interacting quantum dot coupled to ferromagnetic leads
通过计算近藤关联量子点与铁磁电极耦合时的电导、热电势和热导,研究了近藤关联量子点与铁磁电极耦合时的热电效应。我们还研究了耦合到引线的不对称性的影响,这对反平行磁化配置具有重要的后果。我们讨论了该系统的热电优值,隧道磁电阻和违反Wiedemann-Franz定律。结果与最近测量的二维电子气中量子点的热电势一致。
2005-10-03 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in superconductor-ferromagnet tunnel junctions on europium sulfide
我们报道了在超导铁磁隧道结中与铁磁绝缘体硫化铕近距离接触的大热电效应。在这些系统中,自旋分裂场和自旋极化隧道电导的组合打破了电子-空穴对称性,并导致自旋相关的热电流。我们表明,由硫化铕引起的交换分裂在小的应用领域提高了热电效应,因此可以消除需要施加大的磁场,否则可能会阻碍测温或冷却的应用。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric effects in a strongly interacting quantum dot coupled to ferromagnetic leads
通过计算近藤关联量子点的热电势S随点上能级和温度的变化关系,研究了近藤关联量子点与铁磁电极耦合时的热电效应.用Anderson模型描述了该系统,计算结果与最近对耦合到双金属引线的量子点的测量结果吻合得很好。对于磁性电极,人们观察到S与它们的极化程度的显著相关性。
2006-02-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric characteristics of ${\mathbb Z}_k$ parafermion Coulomb islands
利用圆盘上${\mathbb Z}_k$亚费米子量子Hall态的显式有理共形场论配分函数,数值计算了有限温度下库仑阻塞岛的热电功率因子.我们表明,功率因数是相当敏感的中性自由度,并最终可以用来区分实验不同的量子霍尔态具有相同的电性能。这可能有助于我们确认非阿贝尔准粒子,如斐波那契任意子,是否确实存在于实验观察到的量子霍尔态中。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral thermoelectrics with quantum Hall edge states
研究了三端量子霍尔导体的热电性质。我们确定的热电响应的贡献,依赖于载体运动的手性,而不是空间不对称性。当塞贝克系数或珀尔帖系数为零而另一个保持有限时,昂萨格矩阵变得最大不对称。反转磁场方向交换了这些效应,这些效应源于量子霍尔边缘态的手征性质。讨论了在量子自旋霍尔样品中产生自旋极化电流的可能性。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall
Quantized thermoelectric Hall plateau in the quantum limit of graphite as a nodal line semimetal
本研究通过在同一块单晶石墨上开展电与热电输运测量,观测到量子极限下热电霍尔电导率$\alpha_{xy}$的温度线性依赖平台,实验证实了节线半金属中量子化热电霍尔效应的理论预言。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlocal thermoelectric effects in high-field superconductor-ferromagnet hybrid structures
我们报道了超导体-铁磁体多端结构中非局域自旋相关热电效应的实验观察。我们的样品是由一根细的超导铝丝和几个铁磁隧道结组成的,当超导体的态密度存在塞曼分裂时,对其中一个铁磁隧道结施加热激励,在距离超过$10~\mathrm{μm}$的远距离结中观察到热电流。这一结果可以用最近的高场超导体中自旋和热输运耦合理论来解释。
2019-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectricity carried by proximity-induced odd-frequency pairing in ferromagnet/superconductor junctions
我们探讨的作用,邻近诱导的奇频配对的热电铁磁体耦合到一个传统的$s$波自旋单态超导体通过自旋活性界面。通过改变铁磁体中的极化及其方向和界面自旋轨道相互作用强度,我们分析了铁磁体中所有邻近感生对振幅的行为及其对热电系数的贡献。基于对Seebeck系数的计算结果,我们预测奇频自旋三重态库珀对比常规自旋单重态偶频对更能有效地增强结的热电性,尤其是混合自旋三重态对更有利.我们的热电优值的结果表明,铁磁/超导结是非常好的热电系统时,超导性是由奇频率配对。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonlinear thermoelectric effects in high-field superconductor-ferromagnet tunnel junctions
热电效应是电荷和热传输耦合的结果,可用于测温、冷却和热能的收集。热电效应的微观起源是电子-空穴对称性的破缺,它在金属结构中通常很小,在低温下消失。我们报告了超导体/铁磁体混合结构中热电效应的实验和理论研究。我们调查的热激励上的热电流的depencence,以及在结两端的直流偏置电压的存在下。在超导体/铁磁体和超导体/正常金属混合结构中观察到大的热电效应。有限电压偏置下观察到的自旋无关的信号被证明是可逆的超导体/正常金属微制冷机的物理。在线性区中的自旋相关热电信号是由于自旋和热输运的耦合,可以用来设计更高效的制冷机
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cryogenic Cooling and Power Generation Using Quantum Hall Systems
研究了利用量子霍尔系统进行热电能量转换的可能性。结果表明,大量的简并和部分填充朗道能级的金属性,使热电制冷和发电在低温下前所未有的效率。的品质因数是明确的横向热电器件使用的狄拉克材料的$ν=0$量子霍尔态在电荷中性,其中由于电子-空穴对称性电霍尔效应消失,但热电霍尔效应峰。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall
Observation of thermoelectric currents in high-field superconductor-ferromagnet tunnel junctions
本文报道了在强磁场中超导-铁磁隧道结中热电流的实验观测结果。热电信号是由于自旋相关的粒子-空穴对称性的提升,并被发现与最近的理论预测非常一致。从数据中推断出的最大塞贝克系数约为$-100~\mathrm{μV/K}$,比金属结构中常见的大得多。我们的结果直接证明了高场超导体中自旋和热输运的耦合。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric power in between two plateaus in quantum Hall effect
我们考虑了对应于量子霍尔效应中两个平台的两个能量处的响应。由于热电功率涉及电导率对能量的导数,因此我们引入了线宽的概念,从而引入了活化能。然后,我们使用霍尔电导率来定义两个平台中心处的热电势,发现在固定磁场的低温下,热电势随T^2单调变化。在升高的温度下,热电功率随T(exp-Δ/kBT)变化。
2003-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effects of correlated hopping on thermoelectric response of a quantum dot strongly coupled to ferromagnetic leads
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University(自旋电子学与量子信息研究所,物理与天文学学院,亚当·密茨凯维奇大学)
本研究探讨了相关 hopping 对量子点热电输运的影响,揭示了其在自旋依赖输运和热电效率中的作用。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in a double quantum dot system weakly coupled to ferromagnetic leads
分析了弱耦合双量子点串联系统与铁磁导线的热电效应。通过Hubbard算子得到了电导、热导和热系数的形式表达式。结果表明,虽然热功率是独立的极化的引线,品质因数是由极化的增加减少。温度和点间隧穿对品质因数的影响也进行了研究,并观察到,点间隧穿强度的增加导致品质因数的降低。分析了温度对导热系数的影响。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall
Effect of incoherent scattering on three-terminal quantum Hall thermoelectrics
三端导体在量子霍尔区呈现出独特的热电和热性质:它可以表现为对称整流器和理想的热二极管。这些特性依赖于沿手征边缘信道的相干传播。我们研究了引入探针终端对相干传输的破坏作用。结果表明,手征效应不仅生存存在的非相干,但他们甚至可以提高热电性能在完全非相干制度。
2015-09-17 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric phenomena in a quantum dot attached to ferromagnetic and superconducting electrodes
研究了单能级量子点和超导导线混合系统的输运和热电性质。另一种铅一般为正常金属铁磁体。在后一种情况下,单粒子输运是自旋极化的。我们的主要兴趣是在库珀对和单粒子隧穿的Andreev隧道的相互作用。后者是负责相对较大的热功率和品质因数,由于发散的密度单粒子状态的超导能隙边缘。铁磁和超导引线系统也可以揭示自旋热电现象。在BCS理论中考虑了有限的超导能隙,在Hartree-Fock近似下,利用非平衡格林函数技术计算了点内库仑相互作用下的热电系数。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectricity by Perfectly Conducting Channels in Quantum Spin Hall Systems
在窄带几何条件下,研究了二维量子自旋霍尔系统的热电输运。我们发现,在高温下,在体状态的电子占主导地位。通过降低温度,“完美传导”的边缘通道变得占主导地位,并且发生体到边缘的交叉。相应地,通过降低温度,品质因数首先降低,然后由于边缘状态主导的热电输运而再次增加。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of the nonlinear chiral thermoelectric Hall effect in tellurium
本研究在室温手性碲中实验观测到非线性手性热电霍尔效应,电压为μV量级且符号随晶体手性反转,为热管理与能量收集提供新材料机制。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of spin-orbit torque and thermoelectric effects in ferromagnet/normal metal bilayers
我们提出了谐波横向电压测量的电流感应热电和自旋轨道扭矩(SOT)的影响,在铁磁/正常的金属双层,其中焦耳加热和SOT共存产生的热梯度,并产生交流横向信号具有可比的对称性和幅度。基于横向电阻的对称性和场依赖性,我们开发了一种一致的方法来分离热电和SOT测量。通过解决第一铁磁体/轻金属双层与可忽略的自旋-轨道耦合,我们表明,在平面内的电流注入诱导的垂直热梯度的符号和幅度是由电阻率的差异和堆叠顺序的磁性和磁性层。然后,我们研究铁磁/重金属双层膜与强自旋轨道耦合,表明二次谐波热电贡献的横向电压可能会导致一个显着高估的antidamping SOT。我们发现Ta(6 nm)/Co(2.5nm)双层膜的热电效应很强,而Pt(6 nm)/Co(2.5nm)双层膜的热电效应可以忽略不计。在横向电压分析中考虑这些效应后,我们发现这些双层中的反阻尼SOT在标准化到磁化体积后,与具有垂直磁化的较薄Co层中发现的SOT相当,而类场SOT大约小一个数量级。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall
Quantized Thermoelectric Hall Effect Induces Giant Power Factor in a Topological Semimetal
热电学通过从废热直接发电而具有前景。然而,由于低温下电子熵的消失,(亚)室温热电一直是一个长期存在的挑战。拓扑材料为能量收集应用提供了新的途径。最近的理论预测,拓扑半金属在量子极限可以导致一个大的,非饱和的热电势和量子化的热电霍尔电导率接近普适值。在这里,我们实验证明了非饱和热电势和量子化热电霍尔效应的拓扑外尔半金属(WSM)的磷化钽(TaP)。在~ 40 K时观察到了纵向热电势Sxx= 1.1 × 10^3 μ V/K和巨大的功率因数~525 μ W/cm/K^2,这主要归因于量子化的热电霍尔效应。我们的工作突出了独特的量子化热电霍尔效应实现WSM对低温能量收集应用。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Subgap Linear Thermoelectricity in Superconducting Quantum Hall Systems
Istituto Nanoscienze – CNR, NEST-SNS(意大利国家研究委员会纳米科学研究所,NEST-SNS);Department of Physics, Lancaster University(兰卡斯特大学物理系);Institute for Quantum Studies, Chapman University(查普曼大学量子研究中心)
研究超导邻近的整数量子霍尔系统在存在三重态超导关联时,通过Andreev过程产生亚间隙线性热电效应,Seebeck系数可达k_B/e量级。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and magneto-transport characteristics of interconnected networks of ferromagnetic nanowires and nanotubes
本研究展示了铁磁金属三维纳米线网络在直径缩至约23纳米时仍保持体热电功率,并首次对互连镍纳米管网络进行磁热电测量,为宏观纳米结构热电材料的发展迈出重要一步。
2024-07-23 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
Enhanced thermoelectric response in the fractional quantum Hall effect
研究了填充因子nu=1/m的量子点嵌入量子霍尔棒收缩区的线性热电响应。我们计算了在固定温差下最大效率的优值系数ZT。我们发现一个显着的增强,这个数量在分数填充的整数填充的情况下,这是一个直接的后果,在分数量子霍尔态的电子的分数。我们提出了简单的理论表达式的Onsager系数在低温下,这明确表明,ZT和塞贝克系数增加与m。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric radiation detector based on a superconductor-ferromagnet junction: calorimetric regime
我们研究了使用热电结作为热辐射探测器在量热制度,其中单个辐射爆发可以在时域中分离。我们特别关注的情况下,一个大的热电品质因数$ZT$的影响显着,例如相关的热时间尺度。这项工作的动机是使用混合超导体/铁磁体系统在创建一个前所未有的高低温$ZT$,甚至超过统一。除了构建一个非常一般的噪声模型,考虑到电荷和热噪声之间的相互关系,我们展示了如何检测器信号可以有效地多路复用使用谐振LC电路给每个像素的指纹。我们表明,对于现实的探测器在100至200 mK的温度下工作,能量分辨率可以低至1毫电子伏。这允许在1 THz量级或以下的光子频率处的宽带单光子分辨率。
2018-04-23 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermoelectric and thermal Hall effects in irradiated altermagnets
School of Science, Jiangsu University of Science and Technology(江苏科技大学理学院);State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, Department of Physics, and Guangdong Basic Research Center of Excellence for Quantum Science, Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学量子功能材料国家重点实验室、物理系及广东省量子科学基础研究中心);Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University(南洋理工大学物理与数学科学学院物理与应用物理系)
研究通过辐照将d波交替磁体转变为陈绝缘体,并揭示其异常热电和热霍尔效应,发现低温下热电霍尔系数随温度线性变化,但在能隙处出现显著峰谷,表明其为拓扑特征的敏感探针。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall
Anomalous and Topological Hall Effects with Phase-Space Berry Curvatures: Electric, Thermal, and Thermoelectric Transport in Magnets
该研究建立含相空间贝里曲率的半经典理论,统一解释磁体中反常与拓扑霍尔等横向输运效应,推导低温普适关系并揭示自旋轨道耦合与交换耦合相对强度对输运行为的调控作用。
2025-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large thermoelectric power and figure of merit in a ferromagnetic-quantum dot-superconducting device
我们研究了耦合到铁磁和超导电极的量子点的热电性质。在铁磁-量子点界面处的自旋极化隧穿和塞曼分裂量子点能级的外部磁场的应用的组合导致热电势(塞贝克系数)的大值。重要的是,热电势可以通过连接到点的外部栅极电压来调节。我们计算了衡量热电转换效率的品质因数,发现它达到了很高的值。我们讨论了Andreev反射过程和准粒子隧穿进出超导接触的不同贡献。此外,我们得到的磁热电势和自旋Seebeck效应,这表明,在我们的设备中的自旋电流可以控制的温度梯度的戏剧性的变化。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimal thermoelectricity with quantum spin-Hall edge states
我们研究了量子自旋霍尔效应的Kramers对螺旋边缘态耦合到纳米磁体的热电性质,该纳米磁体具有垂直于宿主的自旋轨道相互作用方向的磁化分量。我们表明,这种结构的传输函数具有所需的品质,在量子相干制度的最佳热电性能。对于单个磁畴,存在接近于最佳界限的功率产生。在具有不同取向的两个磁畴的配置中,透射函数和谐振中的显著峰值导致高品质因数。我们提供的估计,这种设备的制作与碲化汞量子阱拓扑绝缘体。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall
Giant thermoelectric effects in a proximity-coupled superconductor-ferromagnet device
在超导异质结中,由于自旋分裂和自旋过滤的同时作用,通常可以忽略不计的热电效应可以被显著地增强。建立在我们早期工作的想法[物理。$\textbf{110}$,047002(2013)],我们提出了现实的介观设置来观察具有铁磁界面或端子的超导体异质结构中的热电效应。我们专注于塞贝克效应是一个直接的测量的本地热电响应,并发现,热功率的顺序为$\sim200$ $μV/K$可以实现在一个晶体管的结构,其中第三个终端允许漏的热电流。热电势的测量可以进一步用于定量地确定引起自旋分裂的自旋相关的界面参数。对于纳米级冷却的应用,我们讨论了品质因数,我们发现温度$\lesssim 1$ K的巨大值超过1。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal Thermoelectric Effects and Nonlocal Onsager Relations in a Three-Terminal Proximity-Coupled Superconductor-Ferromagnet Device
我们研究了一个超导和两个铁磁接触组成的三端设置中的热和电荷输运。我们预测,同时存在的自旋过滤和自旋相关的散射相移在两个界面的每一个将导致非常大的非局部热电效应在清洁和无序系统。热输运系数和电输运系数的对称性通过Onsager互易性与基本热力学原理相关联。我们的研究结果表明,一个非局域版本的Onsager关系的热电电流在一个三端量子相干铁磁-超导体异质结构,包括一个自旋相关的交叉Andreev反射和相干电子转移过程。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic thermoelectric effect in helimagnetic tunnel junctions
从理论上研究了正常金属/螺旋多铁性/铁磁性异质结的热电输运。我们发现一个各向异性的电荷和自旋热电势与$C_{2v}$对称性。的铁磁层的磁化方向的角度依赖性证实了一个唯象理论的基础上的螺旋磁秩序的拓扑结构中的多铁性势垒诱导的有效的自旋-轨道相互作用的对称性。
2011-05-16 cond-mat.mes-hall
Observation of a thermoelectric Hall plateau in the extreme quantum limit
热电霍尔效应是在存在磁场的情况下施加电场时产生横向热流。在这里,我们证明了热电霍尔电导率$α_{xy}$在三维狄拉克半金属ZrTe $_5$收购一个强大的平台在极端的量子极限的磁场。平台值与场强、无序强度、载流子浓度或载流子符号无关。我们从理论上解释了这个平台,并表明这是一个独特的签名三维狄拉克或外尔电子在极端的量子极限。我们进一步发现,其他热电系数,如热电势和能斯特系数,大大提高了他们的零场值,即使在相对较低的领域。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermospin Hall effect generated by thermal influence and thermoelectric effect
本文提出了热自旋霍尔效应的理论预言,即在存在自旋轨道耦合的半导体中,由随频率变化的纵向温度梯度产生横向自旋电流。由于热电效应,不存在净充电电流,但存在从热侧到冷侧的热流。本文对二维Rashba自旋电子系统的动态热自旋霍尔电导率进行了理论计算。结果表明,直接带间光学跃迁在横向内禀自旋流的产生中主导着自旋的有序化和操纵。根据热电效应的作用,将热自旋霍尔效应的贡献分为热电子扩散的直接贡献和与热扩散平衡的补偿电子流的贡献。对于一个有限的系统,分析产生的证据表明,自旋积累周围的边缘板确定的磁化。在平衡状态下,由磁化梯度产生的场沿垂直于温度梯度的方向出现。通过测量注入横向自旋电流时的纵向温差和分析霍尔角,提出了热自旋霍尔效应的实验观测。此外,为了实现自旋霍尔效应中的纯自旋积累,提出了热自旋霍尔效应用于激发半导体中的电子-空穴对的扩展。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Thermoelectricity in Quantum-Hall Corbino Structures
我们测量的热电响应的Corbino结构在量子霍尔效应制度,并与理论分析进行比较。所测量的热电电压的定性和定量模拟的基础上的独立测量的电导率表明,它们主要源于电子扩散。电子-声子相互作用不会导致声子阻力的贡献,与早期的霍尔棒实验相反。这意味着一个描述的Onsager系数的基础上,一个单一的传输函数,从热电压和电导率可以预测与一个单一的拟合参数。它还让我们预测热电冷却效率的品质因数,其对于部分填充的朗道能级(LL)变得非常大,并且可以估计品质的高磁场,其对于部分填充的朗道能级和高磁场变得非常大。
2020-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
(Quasi-)Quantization of the electrical, thermal, and thermoelectrical conductivities in two and three dimensions
二维电子系统中的量子霍尔效应表现出拓扑不变量,导致量子化的电导率。二维的热霍尔和热电能斯特电导也被报道在特定的系统中被量子化。然而,在量子霍尔系统的一种形式下对这些量进行全面的研究是迄今为止难以捉摸的。在这项工作中,我们调查的霍尔,热霍尔,能斯特效应的分析和数值在2D和3D。除了量子化值的霍尔和热霍尔电导在两个维度上,我们还发现准量子化值在三个维度上,这是相关的二维量子缩放的特征长度。能斯特电导率一般不量子化。相反,需要能量积分以获得普遍(准)量子化的热电量。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Thermoelectric response of fractional quantized Hall and re-entrant insulating states in the N=1 Landau level
详细测量了二维电子在第一激发朗道能级上的纵向热电势。在热电势的磁场和温度依赖性中观察到许多分数量子化霍尔态的清晰特征,包括在$ν= 5/2$和7/3处的分数量子化霍尔态。在低于约$T= 40$ mK的填充因子下观察到热电势的突然崩溃,在这些填充因子下,在常规的电阻输运研究中已经观察到再入绝缘电子态。在$ν= 5/2$观察到的热电势的背景下,最近的理论,其中包括非阿贝尔准粒子交换统计进行了讨论。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effect at the quantum Hall-superconductor interface
本文研究了量子霍尔-超导体界面的热电效应,发现界面处热点形成导致电子非平衡分布并通过涡旋核心传播,产生的电压在量子霍尔平台上变号且响应涡旋重排,揭示了该界面热与电荷现象的复杂相互作用。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference induced thermoelectric switching and heat rectification in quantum Hall junctions
干涉是量子物理在低维系统中最引人注目的表现之一。尽管量子干涉在电荷传输中的证据已经知道了很长一段时间,但直到最近才报道了干涉引起的热性质的签名,为介观器件中的热的相位相干操纵铺平了道路。在这项工作中,我们表明,反常的热电性能和有效的热整流可以通过利用量子霍尔系统的相位相干边缘状态。通过考虑具有多个量子点接触的隧穿几何形状,我们证明了干涉路径有效地打破了电子-空穴对称性,允许热电电荷电流从热到冷或反之亦然,这取决于隧道结的细节。相应地,干扰引起的热流的预测,我们能够解释这些结果的一个直观的物理图像。此外,我们表明,热整流可以实现通过耦合两个量子霍尔系统具有不同的填充因子,这种效果可以通过利用隧道结的干涉特性来增强。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of a ferromagnet-superconductor hybrid junction: Role of interfacial Rashba spin-orbit interaction
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用和界面层δ函数势垒的铁磁-超导混合结构的热电性质。在铁磁体中,热导率随温度呈指数上升,表现为一个跨越温标,将热导率随极化强度的变化分为两个相反的行为,而界面Rashba自旋轨道场的引入则使热导率随Rashba场强度的变化呈现非单调性。我们采用散射矩阵的方法来确定所有可能的散射过程的振幅在界面上解释的热电性能的设备。我们研究了Seebeck效应,并表明当铁磁体的极化趋向于半金属极限时,可以实现更高的热电势。在有限势垒存在下,即使对于较低的极化,它也可以被增强。当存在界面Rashba自旋轨道相互作用时,在弱或中等的界面Rashba场下,Seebeck系数随势垒强度和极化强度的增加而增大。从应用的角度来看,我们计算的优值,并表明,$zT\sim 4-5$与更高的铁磁体的极化无论是在存在或不存在弱或中等的Rashba自旋轨道相互作用以及标量势垒。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Wave Relaxation in a Quantum Hall Ferromagnet
我们研究了量子霍尔铁磁体系中的自旋波弛豫。自旋轨道耦合被认为是决定自旋不守恒的一个因素,而外部无规势是导致自旋翻转过程不可逆的能量耗散的原因。我们比较了这种弛豫机制与其他弛豫通道存在于量子霍尔铁磁体。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Chiral Heat Transport in the Quantum Hall Regime
利用沿毫米级二维电子系统(2DES)边缘放置的微米级加热器和温度计研究了量子霍尔体系中的热输运。加热器依赖于局部电流注入到2DES,而温度计是基于热电效应。在$ν= 1$整数量子化霍尔态中,热电信号仅在边缘温度计处于加热器的“下游”(在电子边缘传输的意义上)时才出现在边缘温度计处。当加热器和温度计之间的距离增加时,热电信号减小,表明电子在沿边缘传播时冷却。
2008-10-17 cond-mat.mes-hall
Transverse Thermoelectric Conductivity of Bilayer Graphene in Quantum Hall Regime
我们在高达15特斯拉的磁场中对双层石墨烯进行了电和热电输运测量。当化学势位于朗道能级中心时,由四个输运系数确定的横向热电导$\rmα_{xy}$达到峰值$\rmα_{xy, peak}$。$\rmα_{xy, peak}$的温度依赖性由无序宽度$\rm W_L$决定。对于$\rm k_BT/W_L\leq$ 0.2,$\rmα_{xy, peak}$在温度方面是标称线性的,这使得$\rmα_{xy,peak}/T=0.19 \pm 0.03 n A/K^2$与磁场、温度和朗道能级指数无关。在$\rm k_BT/W_L\geq$ 0.5时,$\rmα_{xy, peak}$饱和到接近根据Girvin和Jonson理论预测的$\rm 4\times(ln2)k_Be/h$通用值的值。我们注意到在$\rmα_{xy}$中发现了一个类似于单层石墨烯的电荷中性点附近的异常
2010-08-19 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in quantum Hall systems beyond linear response
我们考虑一个量子霍尔系统,其反点作为能量依赖的散射体。在纯电荷的情况下,我们发现偏离的Wiedemann-Franz法律发生在非线性制度的运输。我们还讨论了线性响应以外的珀尔帖效应,并使用磁场非对称输运系数来描述这两种效应。对于自旋的情况下,如产生沿螺旋边缘状态的二维拓扑绝缘体,我们调查的自旋电流的产生作为一个结果,施加的电压和温度差的样品连接到铁磁引线。我们发现,在平行配置的自旋电流可以调谐与铅的极化,即使在线性制度的运输。相比之下,对于反平行磁化,自旋电流对外加场具有严格的非线性依赖关系。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall
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
Spin-dependent thermoelectric effects in a strongly correlated double quantum dot
我们研究了自旋相关的热电输运通过一个系统的两个耦合的量子点连接到水库的自旋极化电子。一般来说,我们专注于强相关的运输制度。为此,采用有限$U$的从玻色子方法。我们的主要目标是表明,除了复杂的低温物理,这样一个基本的多级系统提供了一种可能性,以检查各种量子干涉效应,特别强调这种现象对热电输运的影响。除了干扰效应对自旋简并电荷输运的影响外,我们还展示了由铁磁引线引起的自旋相关输运也可以被修改。最后,我们还考虑了自旋弛豫时间相对较长的情况,这导致了所谓的自旋热电效应。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of Magnon-Drag Thermoelectric Transport in Ferromagnetic Metals
本文从理论上研究了铁磁金属中的磁振子拖曳Peltier效应和Seebeck效应。一个磁振子热流描述微扰从微观角度来看,相对于电子-磁振子相互作用和电场。然后,获得作为磁振子热电流与电荷电流之间的比率的磁振子阻力珀耳帖系数$Π_\MAG$。结果表明,在低温下$T$,极化率系数$C_\MAG$与电导率的自旋极化率$P$成正比,而对于$C_\MAG>0$,极化率系数$P<0$与$C_\MAG<0$的极化率$P>0$成正比.从磁振子拖曳Peltier效应的实验结果,我们估计的电子-磁振子相互作用的强度约为0.3 eV的$\cdotÅ^{3/2}$坡莫合金。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
NMR linewidth and Skyrmion localization in quantum Hall ferromagnets
在2D量子霍尔系统的NMR信号线宽的非单调行为的解释skyrmion本地化之间的相互作用,由于无序的影响,和非平凡的温度依赖skyrmion动力学。
2004-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric cooling properties of a quantum Hall Corbino device
本文根据电导率的实验数据,分析了量子霍尔区Corbino器件的热电制冷特性。我们专注于冷却功率和线性响应内和线性响应外的性能系数。在{ \em Phys. Rev. Applied,{ \bf 14} 034019(2020)}中报告的该器件中的热电压测量表明,传输发生在扩散状态中,没有由于在宽范围的温度和填充因子中的电子-声子相互作用引起的效应的特征。在这种情况下,电子的热量和电荷电流可以用单个传输函数来描述。我们从电导测量的实验数据中推断出这个函数,并且我们计算了作为热偏置和电偏置的函数的填充因子和温度的宽范围的冷却功率和性能系数。我们预测一个有趣的冷却性能在几个参数制度。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nernst and Ettingshausen effects in gapped quantum materials
我们调查是否可能存在拓扑不变量的间隙二维材料在低温下的无耗散热电输运。我们给出了宏观和微观的参数表明,热电输运系数消失在零温度的限制,从而拓扑不变量只产生从电霍尔电导和热霍尔电导。我们的论证适用于具有任意强相互作用的系统。我们还表明,没有类似的熵无泵。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Room-temperature transport properties of spin-orbit coupled Fermi systems: Spin thermoelectric effects, phonon skew scattering
本文总结了我们最近对自旋轨道耦合下金属薄膜输运系数随温度变化的研究结果。我们的重点是(i)自旋能斯特和热Edelstein效应,和(ii)声子斜散射的贡献的自旋霍尔电导率,这是相关的自旋霍尔角的温度依赖性。根据参数,后者预计将显示出非单调的行为。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Fundamental relations for anomalous thermoelectric transport coefficients in the non-linear regime
在最近的一系列论文中,反常的霍尔和能斯特效应在非线性领域进行了理论上的讨论,并在实验中取得了一些早期的成功。本文利用Berry曲率偶极子的作用,导出了非线性区反常电输运系数和热电输运系数之间的基本数学关系。我们推导的公式取代了著名的Wiedemann-Franz定律和Mott关系的反常热电输运系数定义在线性响应区。除了基本的和可检验的新公式,这项工作的一个重要副产品是预测的非线性反常热霍尔效应,可以在实验中观察到。
2020-10-23 cond-mat.mes-hall