Spin-splitting in the quantum Hall effect of disordered GaAs layers with strong overlap of the spin subbands
对角电导G_{xx}和导数的绝对值最小|dG_{xy} /dB|在霍尔电导值G_{xy} =e^{2}/h时，在电子迁移率为2000 cm ^2/Vs的重掺Si GaAs层的量子霍尔效应中观察到自旋分裂，尽管自旋分裂远小于能级展宽。实验结果可以在量子霍尔效应的标度理论的框架内解释，该理论独立地应用于两个自旋子带中的每一个。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Subband anticrossing and the spin Hall effect in quantum wires
我们报告的数值模拟的内在自旋霍尔效应在半导体量子线的Rashba自旋轨道耦合强度的函数，电子密度，和线的宽度。我们发现自旋霍尔效应的强度并不单调地依赖于这些参数，而是表现出局部最大值。这种行为是通过考虑线中电子的色散关系来解释的，其特征在于相邻子带的反交叉。这些结果导致一个简单的估计自旋霍尔传输实验的最佳线宽，模拟表明，这种最佳宽度是独立的无序。相邻子带的反交叉与动量空间中的量子相变有关，并且伴随着Berry曲率的增强以及随后的自旋霍尔效应的大小。
2014-03-16 cond-mat.mes-hall
Topological Phase Diagram of a Two-Subband Electron System
我们给出了一个具有两个子带的二维电子系统的相图。利用门控GaAs/AlGaAs单量子阱，我们绘制出了密度-磁场平面上各种量子霍尔态的相位图。实验相图显示了一个非常不同的拓扑结构，从传统的朗道风扇图。我们发现区域的负微分霍尔电阻，这被解释为长期寻求再入量子霍尔跃迁的初步证据。从朗道能级和子带混频的角度讨论了反常拓扑和负微分霍尔电阻的起源。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Effect of Subband Landau Level Coupling to the Linearly Dispersing Collective Mode in a Quantum Hall Ferromagnet
在最近的一个实验（物理学评论Lett。{ \bf 87}，036903（2001）），Spielman等人在量子霍尔铁磁体中观察到线性色散集体模式。虽然它定性地同意在小波矢量的Goldstone模式色散，实验模式的速度比以前的理论计算的约0.55倍慢。由于层厚的有限性，考虑子带朗道能级耦合可能会使计算结果与实验数据更符合。简要讨论了一种新的量子涨落与隧穿的耦合。
2002-10-05 cond-mat.mes-hall
Hall Conductance of a Two-Dimensional Electron Gas with Spin-Orbit Coupling at the Presence of Lateral Periodic Potential
我们计算了在周期势和垂直磁场中，具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气磁子带中的霍尔电导分布。在这种半导体结构中，自旋-轨道耦合混合了不同磁性子带的状态，并且与无自旋粒子的情况相比改变了它们的霍尔电导的分布。计算了具有弱（$AlGaAs/GaAs$）和相对强（$GaAs/InGaAs$）SO和Zeeman相互作用的半导体结构。完全占据的磁子带的霍尔电导取决于系统参数，并且可以在相邻子带彼此接触时改变。结果表明，在具有较强SO耦合的实际半导体结构中，Hall电导的分布不同于\cite{Thoul}等人预言的无自旋轨道耦合系统的量子化规律.在弱SO相互作用和相对大的晶格周期的情况下，磁子带的霍尔电导与无自旋粒子的霍尔电导相同，但随着晶格周期的减小和相邻两个磁子带的相互接触，霍尔电导的分布发生了剧烈的变化。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
Ringlike structures in the density--magnetic-field $ρ_{xx}$ diagram of two-subband quantum Hall systems
受最近实验的启发[Zhang \textit{et al.}，Phys. Rev. Lett. \textbf{95}，216801（2005）和Ellenberger \textit{et al.}，cond-mat/0602271]报道了具有两个子带的量子阱的纵向电阻率$ρ_{xx}$的密度-磁场（$n_{2D}$ \emph{--B}）图中的新型环状结构，我们在这里从理论上研究了这些量子霍尔系统的磁输运性质。我们确定$ρ_{xx}$通过Hartree和Kohn-Sham自洽计划加上Kubo公式。虽然Hartree计算在$n_{2D}$ \emph{--B}图中产生菱形结构，但包括交换和相关效应的计算（Kohn-Sham）更接近地再现了实验中的环状结构。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
Hofstadter subband ferromagnetism and symmetry broken Chern insulators in twisted bilayer graphene
在双层石墨烯旋转故障θ =1.1度，层间隧穿和旋转错位合谋创建一对低能量平带，已被发现主机在部分填充各种相关的现象。迄今为止，大多数工作集中在零磁场相图上，其中磁场（B）用作B=0能带结构的探针。在这里，我们表明，扭曲的双层石墨烯（tBLG）在低至2 T的B主机的铁磁陈绝缘体与陈数|C| = 1，2和3的级联。我们认为，陈省身绝缘体的出现是驱动的相互作用的莫尔超晶格与B，这赋予平坦带的子结构的拓扑非平凡的子带特征的霍夫施塔特蝴蝶。新的相位可以用斯通纳图来解释，在斯通纳图中，交换相互作用有利于极化成一种或多种自旋和谷-同位旋的味道;然而，与传统的量子霍尔铁磁体相反，电子会极化成一个到四个陈数C=-1的单一霍夫施塔特子带的副本。特别是在C= \pm 3绝缘体的情况下，B催化从自旋和谷非极化的B=0状态到铁磁状态的一级相变。不同于其他莫尔异质结构，tBLG实现了霍夫斯塔德问题的强晶格极限，并拥有与全带宽W相当的库仑相互作用，因此比单个霍夫斯塔德子带的宽度强得多。在我们的实验数据中，库仑相互作用的主导地位，体现通过陈绝缘状态的外观与自发破缺超晶格对称性在半填充的C=-2的子带。我们的实验表明，tBLG可能是一个理想的场所，探讨强相互作用限制部分填充的Hofstadter带。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau Level Anticrossing Manifestations in the Phase Diagram Topology of a Two Subband System
在GaAs/AlGaAs二维电子系统中，纵向电阻率ρ_xx在密度和磁场平面上的相图呈现出一种有趣的结构，这种结构以填充因子ν= 4为中心，与较低磁场下的环状结构截然不同。热激活测量揭示了一个anticrossing间隙上的每个边界的结构，子带间朗道能级与平行或反平行自旋被带入简并。虽然反交叉的物理学可以归因于赝自旋量子霍尔铁磁性，如先前报道的Muraki等人，映射和建模的相图拓扑结构，使我们能够建立一个更完整的图片的后果，真正的自旋/赝自旋相互作用的两个子带系统。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
Subband Engineering Even-Denominator Quantum Hall States
建议偶数分母分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）的国家建议与非阿贝尔辫子统计激发的可能性。最近在宽方量子阱上的实验甚至在静电倾斜下也观察到偶数分母的量子阱。我们从理论上分析了这些结构，并制定了一个程序，以准确地测试拟议的量子霍尔波函数。我们发现倾斜阱有利于部分子带极化产生阿贝尔偶分母态。我们的研究结果表明，倾斜量子阱有效地工程师不同的相互作用势，允许探索各种各样的偶数分母状态。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Ferromagnetism in the Vicinity of Lifshitz Topological Transitions
我们证明了在稀磁半导体量子阱中准二维空穴气中铁磁相变的临界温度强烈依赖于空穴化学势和空穴密度。居里温度的显着变化发生接近的Lifshitz拓扑转变点，在那里的孔费米面获得额外的组件的拓扑连接，由于激发尺寸量子化子带的填充。模型计算表明，对于CdMnTe/CdMgTe量子阱器件，只要改变栅电压，居里温度就可以提高一倍.
2017-06-17 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced ferromagnetism in graphene revealed by anomalous Hall effect
我们展示了单层石墨烯与原子级平坦的钇铁石榴石（YIG）铁磁薄膜交换耦合的反常霍尔效应（AHE）。反常霍尔电导在低温下的量级为~0.09（2e2/h），在~300 K范围内均可测量。我们的观察结果表明，不仅邻近诱导的铁磁性在石墨烯/YIG与大的交换相互作用，但也增强了自旋轨道耦合，这被认为是固有的弱在理想的石墨烯。石墨烯中的邻近诱导铁磁有序可以导致新的输运现象，如量子化的AHE，这对自旋电子学是潜在有用的。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Hall field-induced resistance oscillations in a tunable-density GaAs quantum well
我们报告了在60 nm宽的GaAs/AlGaAs量子阱中的霍尔场致电阻振荡（HIRO），该量子阱具有\emph{in situ}生长的背栅，其允许调节载流子密度$n$。在低$n$下，当所有电子被限制在最低子带（SB 1）时，HIRO频率与回旋加速器直径和霍尔场的乘积成比例，与$n^{-1/2}$成比例，正如预期的那样。值得注意的是，第二子带（SB 2）的种群显著增强HIRO，而它们的频率现在缩放为$n^{-1}$。我们表明，在这两个子带制度HIRO仍然完全源于SB 1电子的背散射。这种不寻常的密度依赖性是因为SB 2的数量稳步增加，而SB 1的数量基本保持不变。HIRO的增强表现出一个意想不到的，阶跃式增加的SB 1电子的量子寿命，达到一个记录值为52 ps的两个子带制度。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Multicomponent fractional quantum Hall states with subband and spin degrees of freedom
在宽GaAs量子阱中，两个电子子带被占据，我们施加平行磁场或增加电子密度，以引起这些子带的两个$N=0$朗道能级的交叉，并具有相反的自旋。在交叉点附近，填充因子范围$1<ν<3$内的分数量子霍尔态表现出一系列由自旋和子带自由度之间的相互作用引起的赝自旋极化跃迁。跃迁的场位置产生了复合费米子离散能级分离的新的定量测量。令人惊讶的是，当电子具有更高的自旋极化时，分离更小。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductor Quantum Wells
提出了稀磁半导体量子阱铁磁性的平均场论。当忽略量子阱自由载流子与磁性杂质之间的交换相互作用引起的子带混合时，可以得到临界温度和自发磁化强度与磁性杂质分布和量子阱宽度的关系的解析结果。这种近似理论的有效性进行了测试，通过比较其预测与数值自洽场计算。自由载流子之间的相互作用，占使用本地自旋密度近似，大大提高了临界温度。我们证明了一个外部的偏置电位可以调整的临界温度通过一个很宽的范围。
2000-01-26 cond-mat.mes-hall
Spin Magnetotransport in a Two-Dimensional Electron System under quantum Hall regime and with Rashba spin-orbit effect
本文给出了一个计算二维电子系统（2DES）中磁导和整数量子霍尔效应（IQHE）的简单模型，其中自旋是系统中的另一个自由度。2DES被限制在一个量子阱（QW）沉浸在异质结构，其中Rashba自旋轨道相互作用存在。当外加磁场时，分析了自旋轨道相互作用和塞曼效应对2DES磁导的竞争。此外，该模型再现的情况下，两个子带被占用的量子阱。在这种情况下，与每个子带相关的不同自旋取向的2DES可以被独立地处理，假设整个系统是四个独立系统（两个子带加上每个子带中的两个2DES自旋系统）的和。该模型已被测试与实验结果从2DES中形成的InGaAs层的一个和两个子带。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall
Probing two-subband systems in a quantizing magnetic field with non-equilibrium phonons
我们提出用声子吸收谱研究量子霍尔体系中的多体带隙和双子带异质结构的相位。在这个系统中的声子吸收的自旋-轨道相互作用的影响被认为是。
2003-01-18 cond-mat.mes-hall
Multicomponent Quantum Hall Ferromagnetism and Landau Level Crossing in Rhombohedral Trilayer Graphene
利用输运测量方法研究了双栅菱面体三层石墨烯（r-TLG）的多组分量子霍尔（QH）铁磁性，其中最低朗道能级的实自旋、轨道赝自旋和层赝自旋形成自发有序.我们观察到中间量子霍尔平台，表明在空穴掺杂制度的第零朗道能级（LL）的简并完全解除。在电荷中性的r-TLG中，轨道简并最先破缺，层简并最后破缺，且只有在层间势U存在时才破缺。在相空间中的U和填充因子，我们观察到一个有趣的六边形图案，这是占了一个模型的基础上的交叉点之间的非对称破碎的LLS。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization Phenomena and Pseudospin Quantum Hall Ferromagnetism in the HgTe Quantum Well
在垂直场分量Bper为零和准经典范围内，用三种不同的方法从磁电阻中得到了HgTe量子阱\Gamma 8导带中电子气全自旋极化的平行场.在Bper的量子霍尔范围内，自旋极化表现为磁能级的反交叉，这被发现强烈非单调地依赖于Bper。
2011-07-28 cond-mat.mes-hall
Hall conductance of Bloch electrons in a magnetic field
在不忽略朗道带耦合的情况下，研究了在垂直磁场作用下二维周期势场中电子的能谱和量子化霍尔电导.值得注意的是，即使是弱的朗道带耦合霍尔电导的显着变化相比，一个带近似的霍夫施塔特的butterfly被发现。的主要偏差是重排的子带和意想不到的子带贡献的霍尔电导。
1997-05-21 cond-mat.mes-hall
Giant Tunability of Intersubband Transitions and Quantum Hall Quartets in Few-Layer InSe Quantum Wells
本文研究了少层 InSe 量子阱中第二子带的静电填充与调控，通过控制层厚和面外位移场实现了子带能量、填充及自旋轨道耦合的巨大可调性，调制幅度可达 350% 或 250 meV 以上，展示了其在可调谐红外与太赫兹器件中的应用潜力。
2024-02-23 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
Field induced quantum-Hall ferromagnetism in suspended bilayer graphene
我们测量了自由悬浮的高迁移率双层石墨烯的磁阻。对于磁场$B>1$ T，我们观察到的开放的领域感生的差距，其特征在于由一个发散电阻的电荷中性点。对于更高的磁场，八重简并的最低朗道能级完全升高。这种对称性破缺的顺序和间隙大小的强过渡都指向在电荷中性点处发展的绝缘相的铁磁性质。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall
Surface Step Defect in 3D Topological Insulators: Electric Manipulation of Spin and Quantum Spin Hall Effect
研究了垂直磁场作用下三维拓扑绝缘体中台阶缺陷对表面态的影响。通过计算表面态的能谱，发现朗道能级（LLS）可以形成在表面的平坦区域，并且远离台阶缺陷，在台阶缺陷的侧面出现多个子带。连接到两个第零个LL的子带是自旋极化的和手性的。特别地，当电子输运沿着侧表面时，电子自旋方向可以由栅极电压任意操纵。即使电子自旋方向改变，也不会发生反射。这提供了一个迷人的途径来控制电子自旋容易和连贯。此外，对于高LL指数的子带，存在自旋动量锁定螺旋态，并出现量子自旋霍尔效应。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear AC and DC Conductivities in a Two-Subband n-GaAs/AlAs Heterostructure
在宽磁场范围内研究了具有两个填充尺寸量子化能级的n-GaAs/AlAs异质结的直流和交流电导率。这种异质结构的电子光谱的特征在于由带隙$Δ_{12}=15.5$ meV分开的两个子带（对称$S$和反对称$AS$）。结果表明，在线性制度下，在施加的磁场$B >3$ T，系统表现出相应的整数量子霍尔效应的振荡。一个相当复杂的模式，这样的振荡很好地解释在朗道水平之间的过渡有关的不同的子带。在$B <1$ T处，观察到磁子带间电阻振荡（MISOs）。在整数量子霍尔效应中，电导率随流过样品的电流的增加或表面声波（SAW）强度的增加由电子气温度的增加决定。在子带间跃迁的情况下，发现非线性不能用加热来解释。同时，随着SAW电场的增加，AC电导率的减小与频率无关，但相应的行为与DC电导率对霍尔电压$E_y$的依赖性不一致。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall
Intrinsic 2D ferromagnetism, quantum anomalous Hall conductivity, and fully-spin-polarized edge states of FeBr3 monolayer
探索本征二维铁磁性和寻找更好的二维量子反常霍尔绝缘体材料具有重要意义。在这里，我们表明，FeBr $_3$单层是一个内在的二维铁磁材料的居里温度为140 K由于其强大的自旋交换相互作用和巨大的单轴磁各向异性。我们的声子谱和力学分析表明，FeBr $_3$单分子膜是动态和机械稳定的。电子结构计算表明，在布里渊区K点处存在一个狄拉克锥，自旋轨道耦合打开了33.5meV的半导体带隙.紧束缚分析表明，Chern数等于1，存在量子反常霍尔电导$σ_{xy} = e^2/h$，并且手性边态在边产生时是完全自旋极化的.此外，还表明主要结果不受电子关联效应和双轴应变的影响。因此，该FeBr $_3$单层作为2D材料将用于自旋电子学应用。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall states versus Wigner crystals in wide quantum wells in the half-filled lowest and second Landau levels
我们研究了在垂直磁场作用下的宽阱二维电子系统中，在最低和第一激发朗道能级的半填充时可能出现的数值上不同的相位。在仅考虑量子阱的两个最低电子子带的双组分模型中，我们推导出了与Shabani等人的实验相图相媲美的相图。[Phys. Rev. B 88，245413（2013）]。除了可压缩的复合费米子费米液体在狭窄的井与大量的子带隙和不可压缩的两个组件（331）Halperin状态，我们确定在最低的朗道水平的矩形维格纳晶体占据第二子带。这种晶体可能是实验观察到的绝缘相在宽阱和高电子密度的限制的起源。在第二个朗道能级中，不可压缩的Pfronan态，它发生在窄阱和大的子带隙，也被一个中间区域从一个大阱的限制，其中一个类似的矩形维格纳晶体在激发子带是基态，作为最低的朗道能级。然而，中间区域的特征在于不可压缩状态，其由每个组件中的两个四通量Pfrons组成。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
When are the $q/3$ fractional quantum Hall states stable?
在宽GaAs量子阱中，我们可以调整费米能级（$E_F$）位于两个占据的电子子带的不同朗道能级的磁输运测量揭示了在$ν$ = 10/3，11/3，13/3，14/3，16/3和17/3的分数量子霍尔态的出现和消失的显着模式。数据提供了直接的证据，$q/3$状态是稳定和强大的，即使在这样高的填充，只要$E_F$位于基态（N=0）朗道水平的两个电子子带，无论该水平属于对称或反对称的子带。显然，反对称子带的面外方向上的节点不会使$q/3$分数态不稳定。另一方面，当$E_F$位于任一子带的激发（$N>0$）朗道能级时，面内方向上的波函数节点削弱或完全使$q/3$分数量子霍尔态不稳定。我们的数据还表明，$q/3$态保持稳定非常接近的两个朗道能级属于两个子带的交叉点，特别是如果水平有平行的自旋。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Microwave-induced resistance oscillations and zero-resistance states in 2D electron systems with two occupied subbands
我们报告的理论研究，最近发现的微波引起的电阻振荡和零电阻状态的霍尔酒吧与两个占用的子带。在相同的结果中，电阻呈现出一种特殊的形状，似乎具有以前没有观察到的内在干涉效应。我们应用微波驱动的电子轨道模型，这意味着辐射驱动的二维电子系统的振荡。因此，我们计算不同的子带内和子带间的电子散射率和时间，揭示了不同的微波驱动的振荡频率的两个电子子带。通过散射，这些子带相关的振荡运动干涉，从而产生引人注目的阻力分布。我们还研究了辐照磁电阻与功率和温度的关系。计算结果与实验结果吻合较好。
2011-08-26 cond-mat.mes-hall
Measuring carrier density in parallel conduction layers of quantum Hall systems
两个平行的导电层的实验分析确定的平行层的全电阻率张量，在磁场中的另一层是在量子霍尔制度。在调制掺杂层中表现出平行导电的异质结构中，该分析定量地确定掺杂层中的电荷密度，并且可以用于估计迁移率。为了说明一个应用，实验数据显示在调制掺杂异质结中平行传导的磁冻结。作为另一示例，确定在二子带量子阱中最小填充的第二子带的载流子密度。推导出一个简单的公式，可以估计载流子密度在一个高阻平行层从一个单一的霍尔测量的整个系统。
2004-11-19 cond-mat.mes-hall
Spin and valley quantum Hall ferromagnetism in graphene
在石墨烯的朗道能级（LL）中，强库仑相互作用和四重自旋/谷简并导致近似SU（4）同位旋对称性。在部分填充，交换相互作用可以自发地打破这种对称性，表现为额外的整数量子霍尔高原以外的正常序列。在这里，我们报告了大量的这些量子霍尔同位旋铁磁（QHIFM）状态，我们根据它们的真实自旋结构使用温度相关的倾斜场磁输运进行分类的观察。大的激活能隙证实了对称性破缺态的库仑起源，但其阶数强烈依赖于LL指数。在高能量的LL，塞曼效应是主导的对齐字段，导致真正的自旋铁磁体与Skyrmionic激发在半填充，而在“相对论”零能量LL，晶格尺度各向异性驱动系统的自旋非极化状态，可能是一个电荷或自旋密度波。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Evidence of orbital ferromagnetism in twisted bilayer graphene aligned to hexagonal boron nitride
我们以前曾报道过扭曲双层石墨烯（tBLG）中的大滞后异常霍尔效应所显示的铁磁性。随后的量子化霍尔电阻和小的纵向电阻的测量证实，这种磁状态是一个陈氏绝缘体。在这里，我们报告说，当倾斜的样品在一个外部磁场，铁磁性是高度各向异性。由于自旋-轨道耦合在石墨烯中可以忽略不计，因此这种各向异性不太可能来自自旋，而是倾向于铁磁性是轨道的理论。我们不知道铁磁性有纯粹轨道起源的其他情况。对于大于$5\ \mathrm{T}$的所施加的面内场，面外磁化被破坏，表明向新相的转变。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall
Non-linear transport phenomena in a two-subband system
我们研究了在垂直磁场中具有两个紧密分布的电子子带的高迁移率双层系统中的非线性输运现象。对于一个温和的直流激励，我们观察到零微分电阻状态的特征1/B周期。我们调查，从实验和理论上，霍尔场致电阻振荡调制的高频磁子带间振荡在我们的系统中，如果我们增加的电流。我们还观察和描述的影响，直流对磁电阻在微波辐射的存在。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Ferromagnetism in Graphene
石墨烯是一种二维碳材料，具有蜂窝状晶格和Dirac-like低能激发。当忽略塞曼和自旋轨道相互作用时，其朗道能级是四重简并的，解释了最近实验中看到的量子化霍尔电导率值之间的$4 e^2/h$分离。在本文中，我们推导出一个判据的相互作用驱动的量子霍尔效应附近的中间整数值的$e^2/h$由于在对称性破缺状态的电荷间隙。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Carrier-independent ferromagnetism and giant anomalous Hall effect in magnetic topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的时间反演对称性被铁磁性破坏后，可以产生奇异的磁电现象，如量子化反常霍尔（QAH）效应。在磁性掺杂的TI中实验观察QAH效应需要铁磁性不依赖于载流子。我们在分子束外延生长的Cr掺杂BixSb_（2-x）Te_（3）薄膜中实现了与载流子极性和密度无关的铁磁性。同时，随着载流子浓度的降低，反常霍尔效应显著增强，反常霍尔角达到异常大的0.2，零场霍尔电阻达到量子电阻的1/4（h/e ~ 2），表明QAH区的到来.这一工作为最终实现TIs中的QAH效应和其他独特的磁电现象奠定了基础。
2012-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous robustness of the 5/2 fractional quantum Hall state near a sharp phase boundary
我们报告的磁输运测量宽GaAs量子阱与可调密度探测分数量子霍尔效应的稳定性，填充因子$ν= $ 5/2附近的朗道能级（LLS）属于不同的（对称和反对称）电子子带之间的交叉。当费米能（$E_F$）位于对称子带的激发态LL时，5/2量子霍尔态令人惊讶地稳定，并且在该交叉附近变得更强，然后一旦$E_F$移动到反对称子带的基态LL，5/2量子霍尔态突然消失并变成金属态。这种消失的剧烈程度表明发生了一级相变。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coexistence of surface and bulk ferromagnetism mimics skyrmion Hall effect in a topological insulator
本文报道了磁掺杂拓扑绝缘体（V，Bi，Sb）2Te 3中的反常霍尔效应。我们发现它包含两个符号相反的贡献。这两个组件被发现依赖于不同的载流子密度，导致总的异常霍尔效应作为施加的栅极电压的函数的符号反转。这两个贡献被发现有不同的磁化反转场，这与温度相关的研究指向共存的两个铁磁订单的系统中。此外，我们发现系统的总反常霍尔响应的符号依赖于磁性层的厚度和磁性掺杂浓度。厚度依赖性表明两种铁磁成分源自磁性拓扑绝缘体膜的表面和本体。我们相信，我们的观察提供了对磁性行为的洞察，从而将有助于最终理解这种材料的磁性起源。此外，我们的数据与通常与skyrmion贡献相关的异常霍尔信号有着惊人的相似之处。我们的分析提供了一个简单的解释的磁场依赖性的霍尔信号和观察到的变化，而不需要调用skyrmion，从而表明，需要谨慎时，从skyrmion阶段的影响索赔。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Resonant spin Hall and Nernst effect in a nanoribbon of a spin-orbit coupled electronic system
Jamia Millia Islamia（贾米阿·米利娅·伊斯兰大学）；Indian Institute of Technology-Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究二维电子系统中自旋霍尔效应，发现自旋简并点和反交叉点导致自旋霍尔系数共振，无需外部扰动，同时验证了能斯特效应在这些点的峰值与低温下的Mott关系一致。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall
Spin-flip excitations and Stoner ferromagnetism in a strongly correlated quantum Hall system
在强库仑相互作用条件下，当朗道能级混合是决定激发能的主要因素时，模拟和研究了填充因子nu=2的量子霍尔电子系统中的自旋翻转激发.的“一激子”的方法用于纯电子激发的问题，使我们能够描述从非极化/paramgnet状态的极化/铁磁体的一个斯通跃迁。理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reorientation of Anisotropy in a Square Well Quantum Hall Sample
我们测量了具有两个电子子带的量子阱中半满高朗道能级的磁输运。我们发现，在垂直磁场中的{ \em各向同性}，但成为强烈的{ \em各向异性}在$ν$ = 9/2和11/2倾斜的字段。各向异性出现在面内场$B_{ip} \sim$ 2.5 T处，其易流方向{ \em平行}于$B_{ip}$，但在$B_{ip} \sim$ 10 T处旋转90 $^{\circ}$，并且现在指向与单子带样本中相同的方向。这种复杂的行为与基于单向电荷密度波态模型的理论计算定量一致。
2000-03-30 cond-mat.mes-hall
Room temperature ferromagnetism and anomalous Hall effect in Si$_{1-x}$Mn$_x$ ($x\approx 0.35$) alloys
详细研究了Si $_{1-x}$ Mn $_x$（$x\approx 0.35$）薄膜的磁性和输运性质。我们观察到这些薄膜在室温下的反常霍尔效应（AHE）。磁测量结果和AHE数据是一致的，并证明了长程铁磁（FM）秩序的存在下研究的系统。硅$_{1-x}$锰$_x$（$x\approx 0.35$）薄膜的AHE和磁性能与其导电性和衬底类型的相关性。基于两相磁性材料的思想，讨论了一个理论模型，其中具有局域化磁矩的分子团簇嵌入在弱巡游铁磁体的基体中。在高温下的长程铁磁秩序主要是由于斯通纳增强集群之间的交换耦合通过热自旋涨落（顺磁）在矩阵。理论预测和实验数据是在良好的定性协议。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall
AC and DC Conductivities in an n-GaAs/AlAs Heterostructure with a Wide Quantum Well in the Integer Quantum Hall Effect Regime
测量了具有双层电子密度分布的宽（46 nm）GaAs量子阱的直流（dc）$σ_{xx}^{dc}$和交流（ac）$σ_{xx}^{ac}=σ_1-iσ_2$电导率。结果表明，$σ_{xx}$的磁场依赖性表现出三组与对称和反对称子带朗道能级间跃迁有关的振荡，这些跃迁是由于这些子带的塞曼分裂引起的.的交流电导率和$σ_1 / σ_2$比的频率依赖性的分析表明，在振荡的最小值的电导率是由跳跃机制。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect due to intersubband-induced spin-orbit interaction in symmetric quantum wells
研究了具有两个子带的量子阱中二维电子气的内禀自旋霍尔效应，其中存在一种新的子带间诱导的自旋轨道耦合。体自旋霍尔电导率$σ^z_{xy}$计算在弹道极限内的标准Kubo形式主义中存在的磁场$B$，并发现保持有限的B=0的限制，只要只有最低的子带被占用。我们计算的$σ^z_{xy}$表现出非单调的行为，并可以改变其符号的费米能量（载流子面密度$n_{2D}$）的子带边缘之间的变化。通过对子带间自旋-轨道耦合的自洽计算，我们确定了实际InSb量子阱中$σ^z_{xy}$的大小。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Ferromagnetism in a Two-Dimensional Electron System
近自旋简并二维电子系统的实验揭示了分数量子霍尔效应区域中不寻常的滞后和弛豫输运。自旋极化（填充分数$ν= 1/3$）和自旋非极化（$ν= 2/5$）状态之间的过渡伴随着一系列复杂的磁滞回线，让人想起一个经典的铁磁体。与磁滞相关，磁阻可以随时间以显著的持久性增长或衰减，并且不会饱和。与已建立的弛豫模型相反，弛豫速率随着温度的降低而表现出反常的发散。这些结果表明，存在一个复杂的磁畴动态的新的二维铁磁性。
2000-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Redistributing Chern numbers of Landau subbands: tight-binding electrons under staggered-modulated magnetic fields
本文研究了在磁场中电子的磁输运性质，磁场的磁通强度为$ϕ\pmΔϕ$。发现了霍尔电导的一种新的特殊行为，并且对弱无序具有鲁棒性：如果$ϕ={p\over{2N}}\times{2π}$（$p$和$2N$是互质整数）是固定的，则朗道子带的陈数将在相邻对之间重新分布，因此当$Δϕ$从0增加到临界值$Δϕ_c$时，总的量子化霍尔电导在临界填充处表现出由$\pm{N}e^2/h$的直接跃迁。这一效应可以作为对交错磁通相的实验探索。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-mediated ferromagnetism and small spin-orbit interaction in a molecular-beam-epitaxy grown n-type $GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$ heterostructure with Mn $δ$-doping
我们报告的第一个证据，电子介导的铁磁性在分子束外延（MBE）生长的$GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$异质结构与Mn $δ$掺杂。当温度低于居里温度（$T_{C} \sim 1.7K$）并且通过选通使二维电子气（2DEG）靠近Mn层时，磁性掺杂剂（Mn）和二维电子气（2DEG）之间的相互作用实现磁有序化。的异常霍尔效应（AHE）的总霍尔电阻的贡献被证明是约三至四个数量级小于在空穴介导的铁磁性的情况下，表明存在小的自旋轨道相互作用。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Anisotropic intrinsic spin Hall effect in quantum wires
我们利用数值模拟研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合下量子线中的自旋霍尔效应。我们发现，内在的自旋霍尔效应是高度各向异性的相对于线的取向，这种各向异性的性质强烈依赖于电子密度和Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相对强度。特别地，在低密度下，当仅占据量子线的一个子带时，自旋霍尔效应对于沿着$[\bar{1}10]$轴的电子动量是最强的，这与纯2D情况下所预期的相反。此外，当占据多于一个子带时，自旋霍尔效应的强度和各向异性可以在电子密度的相对小的变化上变化很大，这使得难以预测哪个线取向将使自旋霍尔效应的强度最大化。这些结果有助于阐明量子限制在自旋轨道耦合系统中的作用，并可以作为未来使用量子线的自旋霍尔自旋电子应用的实验工作的指导。
2014-03-16 cond-mat.mes-hall
A mechanism for anomalous Hall ferromagnetism in twisted bilayer graphene
我们使用最低朗道能级模型来研究最近在扭曲双层石墨烯中观察到的异常霍尔效应。这种有效的模型是植根于陈能带的出现，这是由于石墨烯器件与其封装衬底之间的耦合而产生的。我们的模型表现出相变从自旋谷极化绝缘体的部分或完全谷非极化金属的带宽增加相对于相互作用强度，与实验观察一致。与标准量子霍尔铁磁性形成鲜明对比的是，平坦带的陈数结构排除了谷间相干相的不稳定性，但允许在大的相互作用各向异性下的激子涡旋晶格。
2020-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit interaction in symmetric wells with two subbands
研究了具有两个子带的量子阱中二维电子气的自旋轨道相互作用。从$8\times 8$凯恩模型，我们得到了一个新的子带间诱导的S-O项，它类似于Rashba S-O的函数形式，但即使在\emph{symmetric}结构中也是非零的。这是由于受限态（偶/奇）的独特奇偶性，它消除了对非对称势的需要。我们自洽地计算新的s-o耦合强度为现实的井，并发现它与通常的Rashba常数。我们的新的s-o项引起非零的弹道自旋霍尔电导率，其改变符号作为费米能量（$ε_F$）的函数，并且可以诱导具有摆线轨迹\textit{without}磁场的不寻常的\emph{zitterbewegung}。
2007-08-17 cond-mat.mes-hall
Lattice Theory of Pseudospin Ferromagnetism in Bilayer Graphene: Competing Orders and Interaction Induced Quantum Hall States
在平均场理论中，双层石墨烯的大量狄拉克费米子模型具有一族破坏的反转对称性基态，其具有电荷间隙和风味依赖的自发层间电荷转移。我们使用晶格Hartree-Fock模型来探索一些物理控制是否这种类型的对称性破缺状态，它可以被视为一个赝自旋铁磁体，发生在自然界中。我们发现，反演对称性仍然是破缺的晶格模型和估计，转移面密度为$\sim 10^{-5}$电子每碳原子，相关的能隙是$\sim 10^{-2} {\rm eV}$，有序凝聚能是$\sim 10^{-7} eV$每碳原子，和竞争订单之间的能量差在中性点是$\sim 10^{-9} eV$每碳原子。我们探讨了由外部磁场和外部控制的层间电势差引起的量子相变。我们发现，特别是，在一个外部磁场耦合到自发的轨道时刻有利于打破时间反转对称状态，有自发量子化的异常霍尔效应。我们的理论预测的带隙在中性作为层间电势差的函数的非单调行为与最近的实验定性一致。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Universal conductance dips and fractional excitations in a two-subband quantum wire
我们从理论上研究了在螺旋磁场存在下，最低两个子带被填充的准一维量子线。我们揭示了一个涉及螺旋磁场和电子之间的库仑相互作用的背散射机制。这些成分的组合导致散射共振和部分间隙，从而在某些电子密度下引起非标准平台和电导下降。这些倾角的位置和值与材料参数无关，作为该机制的直接传输特征。我们的理论适用于一般的准一维系统，包括近藤晶格和量子线受到内在或外在的自旋轨道耦合。观察普遍的电导下降将确定一个强相关的费米子系统托管分数激发，类似于分数量子霍尔态。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect on the Hofstadter Butterfly
最近的实验尝试检测霍夫施塔特蝴蝶的动机，我们数值计算的霍尔电导率在调制的二维电子系统中的量子霍尔制度的混乱。我们确定的临界能量的状态扩展为每个蝴蝶子带，并获得的轨迹作为一个功能的混乱。值得注意的是，我们发现，当调制成为各向异性，临界能量分支伴随着霍尔电导率的变化。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Resonant intrinsic spin Hall effect in p-type GaAs quantum well structure
研究了用Luttinger哈密顿量描述的p型GaAs量子阱结构中的内禀自旋霍尔效应和由结构反转对称性破缺引起的Rashba自旋轨道耦合。Rashba项在最低的重空穴子带中诱导了一个能级交叉，这引起了共振自旋霍尔电导。这种共振可以用来在实验中鉴别内禀自旋霍尔效应。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Ising quantum Hall ferromagnetism in Landau levels $\left\vert N\right\vert \geq 1$ of bilayer graphene
垂直于Bernal堆叠的双层石墨烯中的手性二维电子气（C2 DEG）I施加的磁场将动能量化为离散的朗道能级$N=0,\pm 1,\pm 2,...$。当朗道能级$N=0$是八倍简并时，当计算自旋和谷自由度时，较高的朗道能级（$ \left\vert N\right\vert \geq 1$）是四倍简并。在这项工作中，Hartree-Fock近似被用来研究在整数填充$ \widetilde{ν}=1,2,3$这些更高的朗道水平的C2 DEG的相图。在这些填充因子下，C2 DEG是谷或自旋伊辛量子霍尔铁磁体。在奇数填充时，C2 DEG是自旋极化的，并且其所有电子都在一个谷或另一个谷中。与朗道能级$N=0.$中的大多数基态相比，没有谷间相干性。在均匀填充时，$\widetilde{ν}=2,$ C2 DEG或者是完全自旋极化的，电子占据两个谷，或者是自旋非极化的，电子占据两个谷中的一个。一个有限的电场（或偏置）垂直于C2 DEG的平面，诱导这些不同的基态之间的一系列一阶相变。输运能隙或其斜率在发生转变的偏压处是不连续的。这种不连续性可能导致在该偏压下C2 DEG的输运性质的变化。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
