Two-dimensional orbital Hall insulators
与自旋霍尔效应（SHE）类似，轨道霍尔效应（OHE）是指由纵向施加的电场引起的轨道角动量的横向流动的产生.对于自旋-轨道耦合（SOC）相当大的系统，轨道和自旋角动量自由度耦合，并且电荷、自旋和轨道角动量激发之间的相互关系自然建立。OHE主要在金属系统中进行探索，在那里它可以非常强大。然而，它的几个功能在二维（2D）材料中仍然未被探索。在这里，我们调查的作用，轨道纹理的OHE显示的多轨道二维材料。我们预测在这些系统中，无论是在其金属和绝缘相的外观一个相当大的轨道霍尔效应。在某些情况下，轨道霍尔电流大于自旋霍尔电流，它们作为信息载体的使用拓宽了新型自旋轨道电子器件的发展可能性。
2020-03-02 cond-mat.mes-hall
Understanding spin Hall effect in two-dimensional fermionic systems with generic spin-orbit interaction
我们深入研究了一般自旋轨道耦合二维费米子系统中的自旋霍尔效应。我们解析地导出了引起自旋霍尔效应的自旋-轨道力，并发现它具有类似“洛伦兹力”的形式。我们还导出了产生这种力的赝磁场。我们建立了自旋霍尔电导率、磁通量子与这个赝磁场之间的关系，类似于电荷霍尔电导率、磁通量子与外场之间的关系。我们还提出了一个精确的封闭形式的自旋霍尔电导率在一个通用的自旋轨道耦合系统。根据自旋轨道相互作用的维数，自旋霍尔电导率取决于Rashba参数和费米子密度的不同组合。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin resolved Hall effect driven by spin-orbit coupling
利用Landauer-Buttiker方法，数值计算了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的二维介观系统中的自旋电流和霍尔电流.结果表明，当两种自旋轨道耦合共存时，电场和自旋霍尔电流同时存在，而当其中一种耦合不存在时，电场霍尔电导消失。在强无序状态下，电子电导和自旋霍尔电导被抑制，但在弱无序状态下，电子电导和自旋霍尔电导仍然存在。从物理上可以理解，自旋轨道耦合产生的自旋动力横向“力”是自旋霍尔电流形成的原因，而横向反射对称性的缺乏是霍尔电流的起源。
2005-04-15 cond-mat.mes-hall
Orbital Hall effect in mesoscopic devices
本文研究四端 Landauer-Büttiker 介观器件中的轨道霍尔效应，利用 RMT 与紧束缚计算揭示轨道霍尔电流涨落振幅及其与实验吻合的霍尔角—电导率关系。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic response and effective gauge theory of double-layer quantum Hall systems
我们报道了一个有效的双层量子霍尔系统的规范理论，它是通过玻色化从不可压缩态的响应，而不涉及复合玻色子和费米子。指出了量子霍尔系统的长波特性是由基元和集体偶极激活激发决定的，并采用单模近似研究了它们。有效的理论由三个矢量场代表一个层间集体模式和两个回旋模式，并适当地将集体激发的库仑相互作用的正确尺度上的频谱。特别强调的是放在探索的优势，通过他们的反应，量子霍尔系统，特别是固有的标准陈-西蒙斯理论的微妙之处进行了严格审查。
2002-09-30 cond-mat.mes-hall
Gigantic intrinsic orbital Hall effects in weakly spin-orbit coupled metals
最近的一篇论文[Go $\textit{et al}$ .，物理修订版信函$\textbf{121}$，086602（2018）]提出内禀轨道霍尔效应（OHE）可以从中心对称材料中的动量空间轨道织构中出现。在寻找具有强OHE的实际材料时，我们研究了面心立方和体心立方结构中具有小自旋轨道耦合（SOC）的金属（Li，Al，V，Cr，Mn，Ni和Cu）中的本征OHE。我们发现这些材料的轨道霍尔电导率（OHC）是巨大的$\sim 10^3-10^4\ (\hbar/e)(Ω\cdot\mathrm{cm})^{-1}$，这是相当或大于自旋霍尔电导率（SHC）的Pt。虽然这些材料中的SHC由于小SOC而小于OHC，但是我们发现SHC仍然是相当大的，并且自旋霍尔角可以是0.1的量级。我们讨论了最近的自旋-电荷相互转换实验的影响，具有小SOC的材料。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Conserved Spin and Orbital Angular Momentum Hall Current in a Two-Dimensional Electron System with Rashba and Dresselhaus Spin-orbit Coupling
通过对自旋和轨道角动量（OAM）流分别引入自旋和OAM矩修正，从理论上研究了具有Rashba和Dresselhuas自旋轨道耦合的高迁移率二维电子系统中的自旋和轨道角动量（OAM）霍尔效应.我们发现，当两个能带都被占据时，自旋霍尔电导率仍然是常数（即，与载流子密度无关），然而，其具有与先前值相反的符号。自旋霍尔电导率一般不会被OAM霍尔电导率抵消。OAM霍尔电导率也与载流子密度无关，但取决于Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合的强度比，这表明可以通过调节栅极电压来调节Rashba耦合来操纵总霍尔电流。我们注意到，在纯Rashba系统中，虽然由于角动量守恒，自旋霍尔电导率被OAM霍尔电导率完全抵消，但自旋霍尔效应仍然可以表现为非零磁化霍尔电流和样品边缘的有限磁化，因为与电子自旋相关的磁偶极矩是OAM的两倍。我们还评估了电场引起的OAM，并讨论了OAM霍尔电流的起源。最后，我们发现自旋和OAM霍尔电导率与Berry矢量（或规范）势密切相关。
2006-05-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Magnon Orbital Hall Effect in Honeycomb Antiferromagnets
从理论上研究了蜂窝状反铁磁体中磁振子轨道的输运。我们发现，即使没有自旋轨道耦合，磁振子轨道的Berry曲率也是有限的，由此产生的磁振子轨道霍尔效应是蜂窝状反铁磁体的一种本征性质，其根源仅在于交换作用和晶格结构.由于磁振子轨道霍尔效应的固有性质，磁振子轨道能斯特电导率被估计为比需要有限自旋轨道耦合的磁振子自旋能斯特电导率的预测值大几个数量级。对于预测的磁振子轨道霍尔效应的实验检测，我们调用的磁电效应耦合的磁振子轨道和电极化的强度，这使我们能够检测磁振子轨道积累通过本地电压测量。我们的结果为更深入地理解磁振子轨道的拓扑输运及其在低功率磁振子轨道电子学（即磁振子轨道电子学）中的应用铺平了道路。
2023-03-21 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
Orbital momentum Hall effect in p-doped graphane
结果表明，一个电场施加到p型掺杂石墨烷产生无耗散的轨道动量霍尔电流。在清洁极限下，相应的霍尔电导率与空穴浓度无关。霍尔效应与当重空穴和轻空穴在布里渊区中心的简并点附近传输时积累的$2π$ -Berry相位有关。这也导致了在平衡态中的轨道动量边缘流，以及当系统被驱离平衡时轨道动量在边缘处的累积。
2010-10-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Effect and Spontaneous Orbital Magnetization in Antiferromagnetic Weyl Metal
我们研究了手征反铁磁体中的反常霍尔效应和轨道磁化，在考虑自旋轨道耦合和定域自旋与巡游电子交换作用的Kagome堆叠晶格结构上建立了一个简单的紧束缚模型.结果表明，该体系的基态是具有易面各向异性的轨道铁磁体。讨论了轨道磁化强度与外尔点位形的关系。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall
Orbital Hall conductivity and orbital diffusion length of Vanadium thin films by Hanle magnetoresistance
CIC NanoGUNE（纳米技术联合研究中心）；UPV-EHU（巴斯克地区国立大学）；Centro de Física de Materiales CSIC-UPV/EHU（材料物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科奎，巴斯克科学基金会）
本研究通过Hanle磁电阻测量钒薄膜，发现其轨道霍尔效应显著，并量化了轨道扩散长度约2 nm和轨道霍尔电导率约78，揭示了无序的重要作用。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Topological Control of the Orbital Hall Effect in Buckled Dirac Materials
Quaid-I-Azam University（奎达-阿扎姆大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（伊朗基础科学研究所）
本文利用低能大质量狄拉克模型和基于贝里曲率的线性响应理论，研究了弯曲二维狄拉克材料中轨道霍尔响应，发现轨道霍尔电导率在能带反转点附近显著增强，并通过调节外场实现量子自旋霍尔、谷霍尔和反常霍尔相，揭示了轨道响应受贝里曲率在自旋和谷自由度间重新分布的拓扑控制。
2026-05-24 cond-mat.mes-hall
Impact of the impurity symmetry on orbital momentum relaxation and orbital Hall effect studied by the quantum Boltzmann equation
本研究通过量子玻尔兹曼方程结合微观杂质模型，揭示杂质对称性等特性对轨道动量弛豫机制及轨道霍尔效应的调控规律，为轨道输运的理论研究提供了新框架。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Orbital Hall Effect in Degenerate Spin-3/2 Systems driven by the quantum metric
Dipartimento di Fisica ”E. R. Caianiello”, Università di Salerno（萨莱诺大学 E.R. 卡亚涅洛物理系）
该研究揭示旋转不变自旋-3/2系统的轨道霍尔效应由量子度量而非贝里曲率控制，其带内贡献在简并系统中消失，明确量子度量是简并多带系统轨道霍尔输运的关键几何量。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall conductivity of a disordered 2D electron gas with Dresselhaus spin-orbit interaction
本文计算了任意自旋轨道相互作用下无序二维电子气的自旋霍尔电导率。我们发现，在电子输运的扩散区，当自旋轨道耦合仅由Rashba相互作用表示时，由于杂质散射，均匀系统的直流自旋霍尔电导率变为零。然而，当考虑Dresselhaus相互作用时，自旋霍尔电流不为零。我们还考虑了非均匀电场诱导的自旋霍尔电流。结果表明，随时间变化的电荷诱导自旋霍尔电流的漩涡。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
Periodic Landau gauge and Quantum Hall effect in twisted bilayer graphene
从理论上研究了扭曲双层石墨烯中能量与磁场的关系（Hofstadter蝶形图）。如果我们采用通常的朗道规范，即使当通过超原胞的磁通量是有理数时，我们也不能采用有限周期。我们证明了\textit{periodic}朗道规范在一个方向上具有周期性，这使我们有可能得到Hofstadter蝶形图。由于超晶胞可以很大，因此即使当磁场不是极强时，通过通量量子归一化的超晶胞的磁通量也可以是具有小分母的分数。因此，量子化霍尔电导可以是非平凡丢番图方程的解。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Influences of spin accumulation on the intrinsic spin Hall effect in two dimensional electron gases with Rashba spin-orbit coupling
在具有Rashba自旋-轨道耦合的二维电子气中，外部电场可以在垂直于电场的方向上引起自旋霍尔电流。这种效应被称为内禀自旋霍尔效应。在本文中，我们研究了自旋积累对这种本征自旋霍尔效应的影响。结果表明，由于实际样品中边界的存在，本征自旋霍尔效应产生的自旋霍尔电流会在样品边缘附近引起自旋积累，而在存在自旋积累的情况下，自旋霍尔电导率将不具有普适值.本文详细研究了自旋积累对具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气体窄带中内禀自旋霍尔效应的影响。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetization as the origin of the nonlinear Hall effect
该研究揭示了轨道磁化是非线性霍尔效应的起源，并通过推导公式解释了电场在生成该效应中的双重作用，同时指出特定晶体对称性下电场极化特性对非线性霍尔响应的影响。
2025-12-20 cond-mat.mes-hall
Nature of Spin Hall Effect in a finite Ballistic Two-Dimensional System with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction
数值研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的有限弹道二维系统的自旋霍尔效应。我们发现自旋霍尔电导对横向测量位置、器件的形状和尺寸以及自旋-轨道相互作用的强度非常敏感。自旋霍尔电导不仅幅度可以改变，而且符号也可以改变。自旋霍尔效应的这种非普适行为本质上不同于电荷霍尔效应的非普适行为，在电荷霍尔效应中，霍尔电压几乎不随横向测量位置而变化，并且是磁场强度的单调函数。自旋霍尔电导的这些令人惊讶的行为归因于自旋霍尔系统的本征态在横向上扩展并且不形成边缘态。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Tunable Valley Polarization and Valley Orbital Magnetic Moment Hall Effect in Honeycomb Systems with Broken Inversion Symmetry
在这封信中，一个可调的谷极化蜂窝系统与破缺的反转对称性，如过渡金属二硫属化物MX2（M = Mo，W; X = S，Se）单分子膜，通过椭圆泵浦进行了研究。与圆形泵浦相比，椭圆泵浦是产生相干谷偏振的更为普遍和有效的方法。当MX2单分子膜的两个谷区被掺杂或极化时，由不同谷区的相反Berry曲率驱动的一种新颖的反常谷区轨道磁矩霍尔效应被预测，并且可以在没有电荷电流的伴随下产生轨道磁矩电流，为谷区电子学和轨道电子学的探索开辟了一条新的途径。谷轨道磁矩霍尔效应被认为可以掩盖自旋霍尔效应，并且在椭圆泵浦下是可调谐的。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
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
Inverse Orbital Hall Effect Discovered from Light-Induced Terahertz Emission
轨道电子学的最新进展揭示了利用轨道电流作为信息载体的可能性。轨道电流和电荷电流之间的相互转换是轨道信息处理的关键。虽然轨道电流可以通过轨道霍尔效应从电荷电流产生，但是由于缺乏可靠的轨道电流源以及无所不在的逆自旋霍尔效应的干扰，仅在极少数系统中观察到从轨道电流到电荷电流的转换。在这项研究中，我们表明，超快脉冲的轨道电流可以产生在镍层飞秒激光脉冲。我们证明，通过注入这样的轨道电流脉冲到超导金属，瞬态充电电流的诱导和发射太赫兹电磁脉冲。金属氧化物层充当轨道电流到充电电流的转换器。光生轨道电流的产生和转换的发现为未来轨道电子器件的发展开辟了一条新的途径。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall
Side jump contribution to spin-orbit mediated Hall effects and Berry curvature
反常霍尔效应和自旋霍尔效应起源于自旋轨道耦合，在Kohn-Luttinger ${\bf k}\cdot{\bf p}$形式中，自旋轨道耦合由坐标和速度算符中的反常项表示。给出了GaAs型半导体中电子的动量空间中这些算符与Berry曲率的关系。对于中心对称半导体，讨论了Berry曲率的变换性质。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall
Light Induced Hall effect in semiconductors with spin-orbit coupling
我们证明了在具有自旋轨道耦合的半导体中，受弱电场作用的圆偏振光的光激发电子将携带横向于电场的霍尔电流。这种光感生的霍尔效应是光和电场的量子干涉的结果，并且可以被视为由电场感生的自旋电流的物理结果。计算了p型GaAs体材料、n型和p型量子阱结构的光感生霍尔电导。
2006-05-06 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Orbital Hall Effect and Orbital Relaxation in Mesoscopic Devices
Universidade Federal Rural de Pernambuco（巴西联邦农村大学）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（韩国科学技术院）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)（米尼奥与波尔图大学物理中心）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）
本研究利用实空间紧束缚模型数值分析了无序对介观器件轨道输运的影响，发现无序可显著增强正方形器件的轨道霍尔响应（斜散射主导），并在矩形器件中导致轨道电流指数衰减以提取弛豫长度，为下一代轨道电子器件设计奠定基础。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall-like effect for cold atoms in non-Abelian gauge potentials
研究了在人工阿贝尔和非阿贝尔规范势存在下，囚禁在光晶格中的冷费米子原子的输运。这种外势可以在激光辅助原子隧穿的光晶格中产生，并可以用对易或非对易隧穿算符来描述。我们表明，霍尔这样的系统的横向电导率是量子化的横向电导率的拓扑不变量称为陈数。我们表明，这种量化是强大的非阿贝尔潜力。这种导电性的不同整数值明确计算一个特定的非阿贝尔系统，导致分形相图。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall
Ultrathin films of black phosphorus as suitable platforms for unambiguous observation of the orbital Hall effect
本研究利用基于DFT的紧束缚模型和线性响应理论，证明黑磷单层具有显著且各向异性的轨道霍尔效应，可通过施加面内电场明确观察，并发现垂直电场能诱导面内轨道磁化。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall
Disentangling orbital and valley Hall effects in bilayers of transition metal dichalcogenides
最近已经表明，在2 H结构相中的过渡金属二硫属化物（TMD）的单层在它们的能带隙内表现出相对大的轨道霍尔电导率平台，其中它们的自旋霍尔电导率消失。然而，由于这些系统中的谷霍尔效应（VHE）也产生轨道角动量的横向流动，因此区分这些材料中的两种效应在实验上变得具有挑战性。VHE需要反转对称性破缺发生，这发生在TMD单层中，而不是在双层中。我们发现，双层的2 H-MoS $_2$是一个轨道霍尔绝缘体，表现出相当大的OHE在没有自旋和谷霍尔效应。这个阶段的特点是一个轨道陈数，假定值$\mathcal{C}_{L}=2$的2 H-MoS $_2$双层和$\mathcal{C}_{L}=1$的单层，确认这些轨道霍尔绝缘体系统的拓扑性质。我们的研究结果是基于密度泛函理论（DFT）和低能量有效模型计算，并强烈建议，双层的TMD是非常合适的平台，直接观察的轨道霍尔绝缘相在二维材料。我们的研究结果的影响，试图观察的VHE在TMD双层进行了讨论。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall
Observation of the orbital Hall effect in a light metal Ti
本文首次在轻金属Ti中直接观测到轨道霍尔效应，通过Kerr旋转测量和轨道矩测量验证了轨道角动量作为电控磁性新机制的重要性。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall
Self-generated spin-orbit torque driven by anomalous Hall current
本文发现铁磁导体中由反常霍尔电流驱动的巨自旋轨道力矩，其幅度足以抵消磁阻尼并实现微波纳米振荡器，且在耦合振荡器阵列中具独特优势。
2024-01-10 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Spin Hall Effect from Anisotropic Rashba Spin-Orbit Coupling in Graphene
我们研究了Rashba耦合的各向异性对石墨烯上自旋轨道活性吸附原子引起的非本征自旋霍尔效应的影响。除了固有的自旋-轨道耦合，被认为是一个广义的各向异性Rashba耦合所产生的原始石墨烯的镜像和六角对称性的故障。我们发现，Rashba各向异性可以强烈修改自旋霍尔角对载流子浓度的依赖关系。我们的模型提供了一个简单的和一般的描述斜散射机制，由于自旋轨道耦合，是由接近大的吸附原子团簇。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Elastic Gauge Fields and Hall Viscosity of Dirac Magnons
我们分析了弹性晶格形变对磁振子狄拉克材料磁振子自由度的耦合。对于蜂窝铁磁体，我们发现，正如石墨烯的情况一样，弹性规范场似乎与磁振子赝旋量耦合。对于诱导恒定伪磁场的变形，狄拉克节点周围的谱分裂成伪朗道能级。我们表明，当一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用被认为是一个拓扑间隙在系统中打开和陈-西蒙斯的弹性自由度的有效行动产生。这样一个长期编码的声子霍尔粘度响应，完全产生的波动的磁振子生活在附近的狄拉克点。磁振子霍尔粘度在零温度下消失，并随着温度的升高而增加，狄拉克点周围的状态越来越多。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Giant orbital Hall effect due to the bulk states of 3D topological insulators
本研究聚焦三维拓扑绝缘体的轨道霍尔效应，发现其体态引发的轨道霍尔效应比自旋霍尔效应高最多3个数量级，为提升拓扑绝缘体/铁磁体器件转矩提供了优化方向。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall
Orbital Hall physics in two-dimensional Dirac materials
本文基于 Kane-Mele 模型并扩展至真实二维 Dirac 材料，研究能隙、拓扑与无序对自旋及轨道 Hall 输运的影响，发现原子内轨道 Hall 电流比原子间电流更抗散射。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall
Spin and Charge Transport of Multi-Orbital Quantum Spin Hall Insulators
在SiC上制造铋烯为由V族原子制成的室温量子自旋霍尔绝缘体的衬底工程铺平了道路。我们在这些二维材料中进行大规模量子输运计算，以分析拓扑结构、无序、谷和自旋自由度之间相互作用所产生的丰富现象。为此，我们考虑一个最小的多轨道实空间紧束缚哈密顿量，并使用切比雪夫多项式展开技术。我们讨论了无序、亚晶格分辨势和Rashba自旋轨道耦合对量子自旋霍尔态的影响。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Effects of Impurity Scattering on Orbital Hall Conductivity and Orbital Transport in Ru-based Alloys
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室）；College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术学院）
研究杂质散射在轨道电流产生和输运中的作用，通过Cu或Ti合金化调控钌基双层膜杂质散射，提取有效轨道霍尔电导率和扩散长度，揭示杂质对轨道输运的影响机制，为高效轨道电子材料开发提供指导。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect in the presence of Extrinsic Spin-Orbit Scattering
在二维电子和空穴系统中，本征和非本征自旋霍尔效应被认为是在一个平等的理论基础上的Rashba自旋轨道耦合，使用图解法计算自旋霍尔电导率.我们的分析理论的2D孔显示了预期的最低阶加性结果的自旋霍尔电导率。但是，2D电子表现出一个非常令人惊讶的结果，在Rashba耦合强度$α$中表现出非解析性，其中严格的非本征自旋霍尔电导率（对于$α= 0$）不能从组合理论的$α\to 0$极限恢复。在现有的实验结果的背景下，理论结果进行了讨论。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Strain-Fluctuation-Induced Near-Quantization of Valley Hall Conductivity in Graphene Systems
我们发展了一个理论的谷霍尔效应在高品质的石墨烯样品，其中应变波动引起的随机规范电位已被建议为主要来源的混乱。我们发现一个近量子化的谷霍尔电导率的值在带输运制度，这源于一个增强的侧跳的狄拉克电子时，它散射的规范电位。通过假设一个小的剩余电荷密度，我们的理论再现定性的温度和间隙依赖性的观察到的谷霍尔效应在电荷中性点。我们的研究表明，石墨烯系统中的谷霍尔效应代表了规范无序起重要作用的反常霍尔物理的新范式。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Tunable Giant Spin Hall Conductivities in a Strong Spin-Orbit Semimetal: Bi$_{1-x}$Sb$_x$
本征自旋霍尔电导率计算强自旋轨道Bi $_{1-x}$ Sb $_x$半金属，从久保公式和使用Berry曲率评估整个布里渊区从紧束缚哈密顿量。在这些材料中，具有强自旋-轨道相互作用的近交叉带产生巨大的自旋霍尔电导率，范围从铋的474（$\hbar$ /e）（$Ω$ cm）$^{-1}$到锑的96（$\hbar$ /e）（$Ω$ cm）$^{-1}$;铋的值是铂的两倍多。对于对应于三维拓扑绝缘体状态的合金组合物，例如Bi $_{0.83}$ Sb $_{0.17}$，大的自旋霍尔电导率持续存在。通过将化学势改变0.5 eV，对于掺杂的Bi或对于Bi $_{0.83}$ Sb $_{0.17}$，自旋霍尔电导率可以改变五倍，这表明掺杂或电压调谐自旋霍尔电流的可能性。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Emergence of giant orbital Hall and tunable spin Hall effects in centrosymmetric TMDs
本研究通过理论计算发现1T相非磁性TMDs存在巨本征轨道霍尔效应，其自旋-轨道耦合可诱导可观自旋霍尔效应，且磁场能将自旋霍尔效应强度翻倍，为自旋轨道量子器件及相关基础研究提供了候选材料。
2024-05-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in Graphene with Interface-Induced Spin-Orbit Coupling
考虑了一种有效的石墨烯界面诱导自旋轨道耦合模型，并在低能极限下计算了量子霍尔效应.本文系统地分析了有效哈密顿量中不同项对量子霍尔效应的贡献。通过分析量子霍尔态的自旋劈裂随磁场和栅电压的变化，得到了不同的标度律，这些标度律可用于实验中描述自旋轨道耦合。此外，我们采用实空间量子输运方法来计算量子霍尔电导率，并研究QHE对氢杂质引入的无序的鲁棒性。为此，我们结合第一性原理计算和遗传算法策略，以获得一个石墨烯的唯一的哈密顿模型的杂质。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Orbital Hall effect in spin-3/2 hole-doped semiconductors and its implications for orbitronics
The University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文提出p型半导体（特别是Ge）作为轨道电子学平台，发现五种常见半导体中体空穴的轨道霍尔电导率比自旋霍尔效应高2-3个数量级，并指出p型Ge和Si是研究轨道转矩的理想平台。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall
`Spin-Spin' Hall Effect in Two-Dimensional Electron Systems with Spin-Orbit Interaction
本文计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子系统的自旋霍尔电导率。其显著特征是，除了通常的自旋霍尔电导率σ^ z_{xy}（其对应于由于施加横向电荷电流而引起的平面外自旋电流的感应）之外，还存在新颖的自旋霍尔电导率σ^ \perp_{xy}，其由于通过施加平面内自旋极化电流而在横向方向上引起横向自旋极化电流而产生。我们称之为“自旋-自旋”的霍尔效应是传统霍尔效应的自旋模拟，但没有磁场。这种贡献可以通过自旋扩散方程来理解。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in systems with striped spin-orbit coupling
由结构反转不对称性引起的Rashba自旋-轨道耦合自旋和动量自由度，为自旋电子效应和器件提供了合适的（并且非常深入研究的）环境。在这里，我们表明，在强无序的存在下，在自旋轨道耦合的非均匀性引起有限的自旋霍尔电导率与相应的情况下，均匀的线性自旋轨道耦合。特别是，我们研究的不均匀性所产生的条纹结构的二维电子气，影响密度和Rashba自旋轨道耦合。我们建议，这种情况可以实现在氧化物界面周期性的顶部门控。
2015-05-28 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
Electron spin polarization induced by spin Hall effect in semiconductors with a linear in the momentum spin-orbit splitting of conduction band
结果表明，自旋霍尔效应使半导体中的电子产生均匀的自旋极化，导带的动量自旋分裂呈线性。反过来，即使在没有外部磁场的情况下，在样品边缘处积累的非均匀自旋极化的轮廓也在空间中振荡。
2005-08-05 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
Spin Hall and spin Nernst effects in a two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction: temperature dependence
利用松原格林函数方法，计算了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气在线性响应区的自旋霍尔电导率和自旋能斯特电导率随温度的变化.在自旋能斯特效应的情况下，我们还包括自旋分辨轨道磁化的贡献，这确保了自旋能斯特电导率在零温度极限下的正确行为。在某些特定情况下，导出了自旋霍尔和自旋能斯特电导率的解析公式.利用Ioffe-Regel定域判据，我们还估计了自旋Hall和自旋能斯特电导率的计算结果适用的参数范围。分析结果表明，在任意温度下，顶点修正完全抑制了自旋霍尔电导。当考虑轨道贡献时，自旋能斯特电导率在$T=0$处为零，但在有限温度下通常不为零。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall
(Mis-)handling gauge invariance in the theory of the quantum Hall effect II: Perturbative results
在2+2ε空间维中研究了在积分和半积分量子霍尔效应分析中提出的F不变性概念。我们报告的结果，一个详细的重整化群分析和建立重整化的（Finkelstein）行动的两个循环顺序。我们表明，红外行为的理论可以提取规范不变（F-不变）量。对于这些量（电导率，比热），我们推导出明确的标度函数。我们确定了一个玻色子准粒子密度的状态，其中开发一个库仑间隙接近从金属侧的金属-绝缘体过渡。我们讨论了F不变性对强耦合、绝缘区域的影响。
1999-04-29 cond-mat.mes-hall
Non-vanishing spin Hall currents in disordered spin-orbit coupling systems
垂直于电场方向流动的自旋电流在具有自旋轨道耦合的金属和杂质半导体中是常见的。最近有人认为，自旋霍尔电导率可以由一个内在的贡献，遵循从布洛赫态畸变的存在下的电场。在这里，我们报告的鲁棒性，这种效果的存在下，无序散射的情况下，一个二维的电子气体与Rashba自旋轨道相互作用（R2DES）的数值演示。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect associated with SU(2) gauge field
本文主要研究自旋霍尔效应与自旋力之间的联系。本文研究了自旋轨道耦合产生的自旋力是经典Anandan力的一部分，自旋霍尔效应是一种反常的霍尔效应，在二维系统中，自旋轨道耦合产生的自旋力除了常数因子3外，还分别等价于Hirsch力和Chudnovsky力.进一步，我们发展了交流相位的方法，导出了自旋力的计算公式，发现最基本的自旋霍尔效应起源于交流相位，是自旋的一种本征量子力学性质.这种方法不同于研究理想晶体的本征性质--反常霍尔效应的Berry相方法。另一方面，我们用一种巧妙的技巧证明了Chudnovsky-Drude模型的合理性，并进一步改进了Chudnovsky自旋霍尔电导率的理论值。与Chudnovsky-Drude模型中自旋霍尔电导率的理论值相比，我们的结果更符合实验。最后讨论了自旋霍尔效应与分数阶统计的关系。
2014-10-10 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Effect in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Spin-Orbit Coupling and Disorder
利用四端Landauer-Büttiker公式和格林函数方法，数值计算了具有Rashba自旋轨道耦合和无序的二维结系统的自旋霍尔电导.我们发现自旋霍尔电导可以远大于或小于普适值$e/8π$，这取决于SO耦合的大小，电子费米能和无序强度。自旋霍尔电导不随样品尺寸的增加而消失，在很宽的无序强度范围内。数值计算表明，当无序强度小于某一临界值时，非零的SO耦合可以引起电子离域，非零的自旋霍尔效应主要出现在金属区.
2005-01-08 cond-mat.mes-hall
