Direct Comparison of Fractional and Integer Quantized Hall Resistance
我们提出了精确测量的分数量子霍尔效应，其中在填充因子为1/3的分数量子霍尔状态的量化电阻$R^{[1/3]}$与由填充因子为2的整数量子霍尔状态表示的量化电阻$R^{[2]}$进行了比较。低温电流比较器桥能够电流下降到纳安培范围被用来直接比较两个GaAs基器件位于两个低温恒温器的两个电阻值。获得比率$(R^{[1/3]}/6R^{[2]})$的$1 - (5.3 \pm 6.3) 10^{-8}$值（95%置信水平）。这构成了单粒子系统中整数电阻量子化（以$h/e^2$表示）和分数带电准粒子系统中分数量子化的最精确比较。虽然与实际计量学无关，但这种对基础物理学有效性的测试在即将到来的SI修订的背景下具有重要意义。
2017-06-06 cond-mat.mes-hall
Algorithm for constructing customized quantized resistances in graphene $p-n$ junctions
介绍了一种用于预测石墨烯pn结器件中的量子化电阻的算法，该器件利用多于一个的电子流入口和出口点。取决于任意数量的端子的配置，电气测量产生在$ν=2$平台$R_H \approx 12906 Ω$处的典型量化霍尔电阻的分数倍，并采取以下形式：$\frac{a}{b}R_H$。这个理论公式是独立的材料，和应用到其他材料系统，表现出量子霍尔行为是可以预期的。此外，该配方得到了来自具有多个源极和漏极端子的石墨烯基器件的实验数据的支持。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
The resistance of 2D Topological insulator in the absence of the quantized transport
我们报告了具有反转能带结构的碲化汞阱的非常规输运性质：电阻即使在$10^2\times h/2e^{2}$量级时也不显示绝缘行为。该系统是一个边缘态占主导地位的二维拓扑绝缘体。结果是不一致的螺旋Luttinger液体的框架内开发的理论模型。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall
The quantized Hall effect in the presence of resistance fluctuations
本文对高磁场下的介观二维电子系统进行了实验研究。我们的样品，从低迁移率InGaAs/InAlAs晶片制备，表现出可重复的，样品特定的，电阻波动。聚焦于最低的朗道能级，我们发现，虽然对角电阻率显示出强烈的波动，霍尔电阻率是免费的波动，并保持在其$ν=1$值，$h/e^{2}$量化。这在终止量子霍尔系列的绝缘阶段也是如此。这些结果将量子霍尔效应中电导率的周期律推广到介观区域。
2002-12-24 cond-mat.mes-hall
Fabrication of uniformly doped graphene quantum Hall arrays with multiple quantized resistance outputs
在这项工作中，从SiC上的外延石墨烯开发计量学上有用的阵列的限制因素被解除了厘米级，高质量的材料生长和超导接触的实施相结合。用于计量的标准装置已被限制为具有基于$ν$ = 2朗道能级的单个量化值输出。通过本文中具有同时可用的量化值的多个输出的设备的演示，这些多功能设备可以用于在全球范围内传播欧姆。这样的器件被设计为在三个数量级的范围内获得量化的电阻值，从低至约12.9 k $Ω$的标准值开始，到高达1.29 M $Ω$。几种实验方法用于评估设备的质量和多功能性，包括标准锁定技术和拉曼光谱。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall
Influence of dephasing process on the quantum Hall effect and the spin Hall effect
研究了在垂直均匀磁场中，相位弛豫过程对介观二维四端霍尔交叉杆（有或无Rashba自旋轨道相互作用）的霍尔电阻和自旋霍尔电流的影响.我们发现当系统尺寸远大于相位相干长度时，具有偶数个边缘态的霍尔电阻的平台可以在非常强的相位弛豫下存活。另一方面，SOI产生的奇整数霍尔电阻平台很容易被磁场与SOI之间的竞争过程中的弱相位弛豫所破坏，从而使边缘态离域。此外，我们还研究了横向自旋霍尔电流，发现当费米能级穿过系统的朗道带时，横向自旋霍尔电流呈现共振行为。相位弛豫过程削弱了共振自旋霍尔电流，增强了非共振自旋霍尔电流。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Pumping and Quantized Magnetoresistance in a Hall Bar
我们展示了如何可以产生直流电流在霍尔酒吧不施加偏置电压。与该泵浦电流对应的霍尔电阻$R_H$被量化，就像通常的整数量子霍尔效应（IQHE）一样。然而，与IQHE相反，纵向电阻$R_{xx}$在平台上不消失，而是等于霍尔电阻。我们提出了一个实验的几何结构来测量泵浦电流和验证$R_H$和$R_{xx}$的预测行为。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall
Nonconventional Quantized Hall Resistances Obtained with $ν= 2$ Equilibration in Epitaxial Graphene $p-n$ Junctions
我们已经证明了单层外延石墨烯$p-n$结器件的毫米级制造使用简单的紫外光刻，从而显着减少设备的处理时间相比，通常用于获得尖锐的结的电子束光刻。这项工作提出的测量产生非常规的，分数倍的典型的量化霍尔电阻在$ν=2$（$R_H\approx 12906 Ω$），采取的形式：$\frac{a}{b}R_H$。这里，已经观察到$a$和$b$取诸如1、2、3和5的值以形成$R_H$的各种系数。此外，我们提供了一个框架，用于探索未来的设备配置使用LTspice电路模拟器作为指导，以了解丰富的可用分数之一，可以测量。这些结果支持了大幅简化器件处理时间的潜力，并可用于许多其他二维材料。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall
Fragility of non-local edge mode transport in the quantum spin Hall state
在纳米尺度系统中，非局部电流和电压比局部电流和电压更能承受失相的有害影响。这个假设在量子霍尔装置中是正确的。我们测试这一假设在一个四端量子自旋霍尔设置，其中我们比较本地电阻测量与非本地的。除了非弹性散射引起的失相，我们还测试了上述设置中的电阻测量对无序和自旋翻转散射的弹性。我们发现非定域电阻受无序和退相的不利影响较小的公理在量子自旋霍尔情况下一般是不正确的。这具有重要的后果，因为它已被广泛传播，非本地传输通过边缘通道在拓扑绝缘体将在低功率信息处理的潜在应用。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall
Quantized multi-terminal resistances in ferromagnetic graphene p-n junctions
研究了垂直磁场作用下多端铁磁石墨烯pn结的量子霍尔电阻和纵向电阻。在霍尔测量中，横向接触被假定为位于p-n界面，以避免在界面处的边缘态的混合，并且由此产生的量化电阻被拓扑保护。根据载流子的类型，四端pn结结中的电阻可以自然地分为九个不同的区域。观察到了对称的霍尔电阻和纵向电阻，由于自旋分裂和局域势之间的竞争，揭示了许多新的稳健的量子平台。
2011-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Unusually wide plateau of quantized Hall resistance in a quasi bilayer hole system inside the p-GeSi / Ge / p-GeSi quantum well
对于具有与阱底弯曲幅度相当的费米能量的宽p-GeSi / Ge / p-GeSi量子阱的MQW异质结构，已经揭示了量子化霍尔电阻中的异常宽的平台。该平台存在于样品的两个亚稳态中的一个中，对于该亚稳态，在Ge层内部形成对称的准双量子阱系统，并且对应于Ge层中的两个子层中的每一个的填充因子nu = 1。平台不仅存在于与量子霍尔液体相关的磁场范围内，而且延伸到所谓的量子化霍尔绝缘体相。对于另一个亚稳态，在霍尔电阻率中只观察到一个弱的平台，对应于nu = 1/Ge层作为一个整体。根据现有的理论，超宽的平台可以指示导电层中的一种无序，其特征在于在它们的载流子密度中的水坑的均匀分布和它们的小的平均尺寸。我们把这两种状态之间的差异归因于存在两种亚稳模式的自洽势分布，自发地解决在多层系统中，其特征在于不同的分布的量子阱横截面中的空穴。
1999-03-17 cond-mat.mes-hall
Auxiliary Calculations for Graphene-Based Quantum Hall Arrays Using Partially Recursive Star-Mesh Transformations
本文通过部分递归星形-网状变换方法，研究石墨烯基量子霍尔阵列器件中优化高有效量子化电阻所需元件数量的策略，发现至少一次完全递归可最大程度减少总元件数。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Suppression of contact-induced spin dephasing in graphene/MgO/Co spin-valve devices by successive oxygen treatments
通过对石墨烯非局域自旋阀器件的连续氧处理，我们实现了Co/MgO自旋注入和检测电极的接触电阻面积积（$R_cA$）的逐渐增加以及相应差分dV-dI曲线中从线性到非线性特性的转变。通过这种接触的操纵，自旋信号的自旋寿命和幅度可以在相同的器件中显著增加七倍。这表明接触诱导的自旋退相是具有小$R_cA$值的石墨烯器件中自旋传输的瓶颈。随着$R_cA$值的增加，我们进一步观察到第二个电荷中性点（CNP）的出现在栅极相关的电阻测量。同时，我们观察到两个CNP之间的栅极电压分离的减少。自旋输运性质的强烈增强以及电荷输运的变化被解释为通过在氧处理过程中改善氧化物阻挡层来逐渐抑制Co/石墨烯相互作用。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall
The Dip Effect under Integer Quantized Hall Conditions
本文研究了整数量子霍尔效应条件下二维电子气中的一种反常输运现象。我们的计算是基于筛选理论，使用半解析模型。传输异常是\emph{dip}和过冲效应，其中霍尔电阻在量化电阻平台间隔处意外地减小（或增大）。我们报告我们的数值计算结果的\emph{dip}效应的霍尔电阻，考虑GaAs/AlGaAs异质结中，我们调查了在不同的实验条件下的效果。我们发现，类似的过冲，倾角效应的幅度是强烈的影响，由于静电的边缘重建。据观察，陡峭的电位变化接近样品的物理边界的结果在较窄的不可压缩的条带，因此，实验观察的倾角效应是有限的这些载流条带的属性。通过对窄样品进行标准霍尔电阻测量，我们证明了屏蔽理论的预测与我们的实验结果吻合得很好。
2013-05-20 cond-mat.mes-hall
The current polarization rectification of the integer quantized Hall effect
我们报告我们的理论研究，考虑量子化霍尔平台（QHPs）的宽度取决于密度不对称诱导的大电流内的非线性响应制度。我们使用Thomas Fermi Poisson非线性屏蔽理论在Hartree型平均场近似下求解薛定谔方程。我们观察到，二维电子系统分裂成可压缩和不可压缩区域的某些磁场的间隔，霍尔电阻被量子化和纵向电阻为零，如果施加一个外部电流。我们发现，施加的强电流，诱导的IS宽度的不对称性线性依赖于电流强度。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Breakdown of the Quantized Hall Insulator
我们提出了一个解析标度理论的本地化在一个二维的分层网络模型，旨在代表相位相干电子输运的量子霍尔制度。标度表达式的纵向和霍尔磁阻。与最近的数值研究一致，我们发现霍尔电阻率在金属相是量子化的，但在绝缘相发散。这表明量子化霍尔绝缘体的特性只能在强退相机制存在的情况下发生。
2001-01-29 cond-mat.mes-hall
Quantized escape and formation of edge channels at high Landau levels
本文介绍了超高迁移率二维电子气的非局域电阻测量。我们的实验表明，即使在弱磁场沿边缘的经典引导导致在宏观距离上的强非局部电阻。在这种高朗道能级状态下，沿边缘的输运是耗散的，并且可以通过沿边缘的电压降的幅度来控制。我们报告共振在非本地运输作为这个电压的函数，被解释为逃逸和形成的边缘通道。
2012-12-10 cond-mat.mes-hall
Observation of the quantized Hall insulator in the quantum critical regime of the two-dimensional electron gas
本文研究了量子临界区二维电子气平台-绝缘体相变附近的霍尔电阻$R_H$。在临界场$B_c$为17.2 T的低迁移率InGaAs/InP异质结构上进行的高场磁输运数据表明，当$T \to 0$时，霍尔电阻$R_H$在接近临界填充分数（$ν_c$ = 0.55）的$h/e^2$处量子化。通过利用从磁输运数据中提取的通用标度函数，我们表明，$R_H$在绝缘相的极限$T \to 0$是在$h/e^2$量子化的标度参数$Δν/(T/T_0)^κ$与$Δν= ν- ν_c$的所有值。然而，作为$Δν$（或磁场）的函数，霍尔电阻在所有值$ν< ν_c$的极限$T \to 0$中发散。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
Fluctuating Hall resistance defeats the quantized Hall insulator
利用Chalker-Coddington网络模型作为整数量子霍尔物理的一个大大简化但却普适的模型，我们通过实空间重整化方法研究了强磁场下的平台到绝缘体的转变.我们的结果表明，在完全量子相干的情况下，量子化的霍尔绝缘体的R_H约为。在研究分布函数P（R_H）的最概然值时，在R_L ~25 h/e^2处观察到h/e^2。在进一步增加R_L -> \infty时，可以看到具有发散霍尔电阻R_H \propto R_L^kappa的霍尔绝缘体。这两种制度之间的交叉取决于平均程序的精确性质。
2004-02-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
High-Temperature Quantum Valley Hall Effect with Quantized Resistance and a Topological Switch
本研究在Bernal双层石墨烯的扭折态中实现了零磁场下的量子谷霍尔效应电阻平台，验证了其高温稳定性与可调谐性，并演示了开/关比达200的拓扑开关，为电子量子光学器件构建提供了新途径。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Observation of the Quantum Anomalous Hall Effect in a Magnetic Topological Insulator
量子化版本的反常霍尔效应已被预测发生在磁性拓扑绝缘体中，但实验实现一直具有挑战性。本文报道了在磁性拓扑绝缘体Cr掺杂（Bi，Sb）2 Te 3薄膜中观察到的量子反常霍尔（QAH）效应。在零磁场下，门极调谐的反常霍尔电阻达到了预测的量子化值h/e^2，同时纵向电阻显著下降。在强磁场下，纵向电阻消失，而霍尔电阻保持在量子化值。QAH效应的实现可能导致低功耗电子器件的发展。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall
Hall Resistivity and Dephasing in the Quantum Hall Insulator
使用四引线Chalker-Coddington网络解决了霍尔绝缘体相位中霍尔电阻率rho（x，y）的长期问题。电子相互作用的影响是通过一个有限的退相长度。在量子相干区，我们发现rho（x，y）与纵向电阻率rho（x，x）成比例，并且它们都随退相长度呈指数发散。在欧姆极限（退相长度短于霍尔水坑的尺寸）中，rho（x，y）保持量化并且独立于rho（x，x）。这为退相过程提供了一种新的实验探针。
1998-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
RK/100 and RK/200 Quantum Hall Array Resistance Standards
理论上可以将多个霍尔条组合成阵列，以定义具有完美量化电阻值的新量子标准。因此，我们首次开发和制造了新的量子霍尔阵列电阻标准（QHARS）的大量N（N=100，50）的霍尔酒吧并联放置使用三重连接技术。这些量子标准的霍尔电阻被发现是非常好的量子化。在i=2霍尔平台上，特定良好阵列的电阻保持等于RK/2N，在1.3 K温度下提供高达2 mA的电流，误差在5分之10 ^9以内。通过对阵列等效电路的分析，确定了构成阵列的霍尔条的平均纵向电阻。测量结果表明，霍尔栅中的载流子输运是无损耗的，从而证明了多连接技术的有效性，并由此证明了QHARS有可能扩展QHE的应用范围。
2002-06-27 cond-mat.mes-hall
The Quantized Hall Insulator: A New Insulator in Two-Dimensions
一般来说，绝缘体在理论上是由绝对零度时的电导率张量为零来定义的。在传统的绝缘体中，如带状绝缘体，电导率的消失导致电导率的发散。在其他绝缘体中，特别是当添加高磁场（B）时，可能的是，当磁阻发散时，霍尔电阻保持有限，这被称为霍尔绝缘体。在这封信中，我们用实验证明了另一种更奇特的绝缘体的存在。这种绝缘体终止了二维电子系统中的量子霍尔效应系列，其特征在于霍尔电阻近似量子化为电阻的量子单位h/e ^2。这种绝缘体被称为量子化霍尔绝缘体。此外，我们表明，对于相同的样品，绝缘状态之前的QHE系列，在低B，是HI类。
1998-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
From Wye-Delta to Cross-Square Recursion Configurations in Graphene-Based Quantum Hall Arrays
本工作提出十字方形网络配置替代传统wye-delta设计，结合类分形递归，在石墨烯量子霍尔阵列中实现高达55.81 MΩ至27.61 GΩ的有效电阻，并展望317.95 TΩ，推进极高值量子电阻标准。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall
Role of coherence in resistance quantization
在量子霍尔效应和弹道输运通过量子点接触的电阻的量子化进行了比较的电荷弛豫电阻的相干介观电容器的量子化。虽然前两个要求存在一个完美的传输通道，电荷弛豫电阻仍然量化的任意背散射。量子霍尔效应和量子点接触只需要局域相位相干。相反，电荷弛豫电阻的量化需要全局相位相干性。
2008-06-11 cond-mat.mes-hall
Dissipation and dephasing in quantum Hall interferometers
本文用非平衡格林函数和虚拟引线模拟石墨烯量子霍尔干涉仪中的非弹性散射，揭示边缘态非平衡导致的耗散、退相及其与霍尔平台形成的竞争关系。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Fabrication of quantum Hall p-n junction checkerboards
通过利用毫米级石墨烯p-n结器件上的多个电流端子，能够测量v =2平台量化霍尔电阻（R_H { \approx } 12906 Ω）的分数倍，所述毫米级石墨烯p-n结器件制造有沿两个横向方向的界面。这些量子霍尔电阻棋盘器件已被证明与LTspice电路模拟器数值计算的量化电阻输出相匹配。从器件的功能性出发，模拟了量子霍尔电阻棋盘的更复杂的实施例，以突出这些器件可以操作的参数空间。此外，这些测量表明，通过使用标准紫外光刻的更有效的工艺，pn结制造在毫米或厘米级上的可扩展性对于石墨烯器件制造是可行的。
2022-03-12 cond-mat.mes-hall
Algorithms for determining resistances in quantum Hall annuli with p-n junctions
石墨烯Corbino pnJ器件的一些有前途的应用包括二维狄拉克费米子显微镜，定制可编程量化电阻器和介观谷滤波器。在某些情况下，器件的可扩展性至关重要，如电阻计量等领域所示，石墨烯器件需要容纳100 μA量级的电流，以与现有基础设施兼容。然而，这些装置的制造仍然造成许多困难。在这项工作中，不寻常的量子化电阻中观察到的外延石墨烯Corbino pn结器件保持在i=2的平台，并同意与LTspice电路模拟器进行的数值模拟。描述实验和模拟数据的公式是根据经验得出的广义放置的三个电流端子，并准确地反映了观察到的部分边缘通道取消。这些结果支持使用紫外光刻作为扩大石墨烯基器件的一种方式，该器件具有适当窄的结，可以应用于各种子领域
2022-03-12 cond-mat.mes-hall
Precision Quantum Hall Resistance Measurement on Epitaxial Graphene Device in Low Magnetic Field
在低磁场（B = 2 T - 8 T）和温度T = 1.5 K下，对大面积外延石墨烯器件进行了精确的量子霍尔电阻（QHR）测量。使用具有高偏置电流Isd = 40微安的低温电流比较器电阻电桥测量霍尔电阻。结果表明，在B = 8 T时，霍尔电阻与预期量化值h/2 e2的相对偏差在3.5份/108的实验不确定度内，并且在B = 3 T时保持低于0.35份/百万（ppm）。
2013-08-02 cond-mat.mes-hall
Networks of quantum wire junctions: a system with quantized integer Hall resistance without vanishing longitudinal resistivity
我们考虑一个由量子线构成的蜂窝网络，网络的每个节点都有一个由三根量子线组成的Y形结，并有一个环，通过这个环可以插入通量。节点是网络的基本电路元件，它们的特征在于3 × 3电导张量。低能量稳定的固定点张量电导由量子效应产生，并且由每条线中的相互作用的强度和通过环的磁通量确定。我们考虑的限制，有退相干的任何两个节点之间的电线，并研究作为一个网络的经典3-引线电路元件的特征电导张量是由量子不动点的阵列。我们发现，该网络在一定的相互作用参数范围内具有一些显著的输运性质：它具有量子化为Rxy=h/e^2的霍尔电阻，尽管纵向电阻率是非零的。我们表明，这些结果是强大的，对混乱，在这种情况下，非均匀的相互作用参数g的不同线的网络。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous resistance overshoot in the integer quantum Hall effect
在这项工作中，我们报告的实验定义浅蚀刻窄霍尔酒吧。在整数量子化霍尔效应屏蔽理论的基础上，研究和分析了中等迁移率二维电子系统的磁输运性质。我们观察到一个非单调增加的霍尔电阻在低磁场端的量化高原，称为过冲效应。出乎意料的是，对于由浅化学蚀刻限定的霍尔条，过冲效应在升高的温度下变得更加明显。我们观察到的过冲效应在奇数和偶数整数高原，这有利于自旋独立的解释，在文献中的讨论相反。在第二组的实验中，我们调查的过冲效应在门定义的霍尔酒吧，并明确表明，过冲效应的幅度可以直接控制的栅极电压。我们提供了一个全面的解释的基础上，渐逝不可压缩信道之间的散射。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Ramsey Interferometry of Particle-Hole Pairs in Tunnel Junctions
我们提出了一种方法来探测量子介观系统中的实时动力学使用拉姆齐干涉。这使我们能够探索相互作用对时域准粒子的影响。我们研究了欧姆环境对隧道结中电子空穴对的退相效应。我们发现，动态库仑阻塞现象可以观察到的电阻比量子电阻小得多。此外，高阻抗极限和低阻抗极限之间的交叉可以通过适当控制电压调制来探测恒定电阻。
2016-11-21 cond-mat.mes-hall
Geometric Effect on Quantum Anomalous Hall States in Magnetic Topological Insulators
磁性拓扑绝缘体（MTIs）中的量子反常霍尔效应（QAHE）的一个有趣的观察是耗散的边缘态，其中量子化的霍尔电阻伴随着非零的纵向电阻。我们用三维紧束缚模型和非平衡格林函数方法数值研究了量子热效应在MTIs中的耗散行为。研究发现，在洁净样品中，探测电极与MTI样品之间的几何失配导致了中心霍尔条的附加散射，这类似于传统霍尔效应中的分裂栅效应。结果，虽然霍尔电阻保持量子化，但由于这种额外的散射，纵向电阻偏离零。研究还表明，外加磁场和无序散射可以抑制纵向电阻的耗散。这些结果与以前的实验观察结果吻合得很好，并为QAHE器件的制造提供了见解。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Capacitance Oscillations
我们研究了介观腔的电容随费米能的变化，介观腔通过单个量子信道与金属接触和电容耦合到背栅。这种振荡依赖于腔中单能级的分布、相互作用强度和通过量子信道的传输几率。我们使用Hartree-Fock方法来排除自我交互。样品比电容振荡与电荷弛豫电阻形成鲜明对比，电荷弛豫电阻与电容一起定义RC时间，并且对于自旋极化电子，电荷弛豫电阻在半个电阻量子处被量子化。在最近的实验中，电容振荡和量子化电荷弛豫电阻都以非常清晰的方式出现。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Star-Mesh Quantized Hall Array Resistance Devices
本文利用1.01 MΩ石墨烯QHARS器件验证Y-Δ（星形-网状）变换，使其输出近20.6 MΩ，为以更少元件实现100 MΩ和10 GΩ量子电阻并缩短溯源链提供方案。
2023-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistical model for the effects of phase and momentum randomization on electron transport
介绍了一维量子系统中退相对电子输运影响的一个简单的统计模型，该模型允许独立地调节相位和动量的随机化程度。因此，该模型能够描述经典和量子传输之间的中间状态的传输。该模型是基于Büttiker的方法使用虚拟水库的退相效果。然而，与其他模型相比，在虚构的水库完全相位随机化的假设，有效地将系统划分为较小的相干子系统，并在随机分布的失相水库的系综平均计算。这种方法不仅减少了计算时间，而且还可以获得新的洞察系统属性。这样，推导出一个有效的公式后，紧束缚链的无序平均电阻，它示出的退相驱动的过渡从本地化指数欧姆线性行为不受动量随机化退相的程度。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall
Realization of 5 h/e^2 with graphene quantum Hall resistance array
我们报告实现10个量子霍尔器件在碳化硅上使用外延石墨烯制造的系列。用电阻电桥进行的精密测量表明，在测量不确定度约为4 × 10-8的情况下，填充因子为2的阵列上的量化霍尔电阻相当于5 h/e^2。该阵列的量子霍尔相图表明，在磁场为6 T、温度为4 K时，可以实现5 h/e^2的量子化。该实验证明了在宽松的实验条件下，在各种范围内及时恒定电阻参考的可能性。
2020-03-10 cond-mat.mes-hall
Local breakdown of the quantum Hall effect in narrow single layer graphene Hall devices
我们已经分析了由剥离的单层石墨烯转移到SiOx上制造的1微米宽的霍尔器件中的量子霍尔效应的击穿。我们已经观察到，霍尔电阻从其量化值的偏差是弱依赖于纵向电阻率高达5 A/m的电流密度，其中霍尔电阻保持量化，即使当纵向电阻随电流单调增加。然后，在纵向电阻保持其逐渐增加的同时，量子化电阻发生崩溃。相对于电流的电导率的指数增加表明杂质介导的朗道能级间散射作为击穿的机制。结果被解释为整个样品的击穿行为的强烈变化，由于随机分布的散射中心介导的击穿。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Edge Transport in the Quantum Anomalous Hall State
通过第一性原理计算，我们预测了Cr掺杂（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$磁性拓扑绝缘体薄膜具有与手征边缘态共存的无带隙非手征边缘态.这种无间隙的非手性态不能免疫于背散射，这将解释在该系统中实验观察到的量子反常霍尔（QAH）态中的耗散输运。本文利用Landau-Büttiker方法研究了手征态和非手征态的边缘输运，发现纵向电阻不为零，而霍尔电阻量子化为$h/e^2$ .特别是，纵向电阻可以大大减少增加一个额外的浮动探针，即使它不使用，而霍尔电阻保持在量化值。我们提出了几个传输实验来检测耗散的非手征边缘通道。这些结果将有助于实现QAH态在磁性拓扑绝缘体中的纯无耗散输运。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall
Fractal-like star-mesh transformations using graphene quantum Hall arrays
针对石墨烯量子霍尔阵列难以获得高有效量子化电阻的问题，提出类分形递归星网变换设计，证明用不超过200个外延石墨烯元件即可实现1 EΩ量级电阻。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantum phase transition of dynamical resistance in a mesoscopic capacitor
从理论上研究了介观电容器的动态响应，介观电容器由一个量子点通过点接触连接到一个电子库和一个耦合到栅极电压的电容组成。在垂直于二维电子气的强磁场中实现了填充因子为nu的量子霍尔边缘态。我们讨论了噪声驱动的量子相变的边缘态的输运性质，考虑到欧姆浴连接到栅极电压。在没有噪声的情况下，当nu>1/2时，系统的电荷弛豫在R_q=h/（2e^2）处普遍量子化，而当nu<1/2时，系统发生Kosterlitz-无噪声跃迁，这极大地改变了动力学电阻的性质.相变由噪声栅极电压促进，并且我们看到，即使对于nu=1的整数量子霍尔边缘，也可以发生相变。当噪声的耗散足够小时，R_q的量化值被槽阻抗移动。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Near-Perfect Correlation of the Resistance Components of Mesoscopic Samples at the Quantum Hall Regime
我们研究了介观样品在$ν=2$和$ν=1$量子霍尔态之间跃迁附近的四端电阻涨落。我们观察到的纵向和霍尔组件的电阻的波动之间的近乎完美的相关性。这些相关的波动出现在一个磁场范围内的两个终端的样品的电阻是量化的。我们讨论了这些发现在光的边缘态传输模型的量子霍尔效应。我们还表明，我们的结果导致在确定量子霍尔跃迁的宽度的模糊性。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall
The Interrelation between Incompressible Strips and Quantized Hall Plateaus
研究了强垂直磁场作用下二维电子气在线性响应区的电流和电荷分布。我们表明，在一个自洽的屏蔽理论，不可压缩带的整数值的本地朗道水平填充因子存在的磁场强度$B$的有限间隔。在一个基本上是局部电导率模型中，我们发现在这些$B$间隔中的电流密度被限制在局部纵向电阻率消失的不可压缩条带中。这导致消失的纵向和精确量化的霍尔电阻，并与测量的霍尔电位分布的计算值很好的协议。
2004-08-19 cond-mat.mes-hall
Range-Dependent Disorder Effects on the Plateau-Widths Calculated within the Screening Theory of the Iqhe
总结了整数量子化霍尔效应（IQHE）的屏蔽理论，强调了它的两个关键机制：第一，在一定的磁场间隔内，存在不可压缩的条带，其局部填充因子为整数值，纵向电阻率和霍尔电阻率为量子化值;第二，对这些条带施加耗散电流，导致全局电阻的量子化。我们证明，没有任何本地化的假设，这个理论解释了巨大的实验再现性的量化电阻值，以及实验结果的电位分布在狭窄的霍尔酒吧。我们进一步证明，包括长程电位波动允许应用该理论更广泛的霍尔酒吧，并可能导致量子霍尔高原的扩大，而短程无序往往会缩小高原。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Quarter-quantized thermal Hall effect with parity anomaly
研究磁性拓扑表面态在 s 波超导邻近效应下形成的单一无带隙 Majorana 锥，揭示退相导致的四分之一量子化热霍尔电导及其手性热通道机制。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Vanishing Hall Resistance at High Magnetic Field in a Double Layer Two-Dimensional Electron System
在总朗道能级填充因子$ν_{tot}=1$下，具有小层间间距的双层二维电子系统支持具有自发层间相位相干性的集体态。当相等的电流平行流过两层时，这种状态表现出量子化的霍尔效应。相反，如果两层中的电流相等，但方向相反，则每层的纵向电阻和霍尔电阻在低温极限下都消失。这一发现支持了在$ν_{tot}=1$的基态是激子超流体的预测。
2004-01-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Resistance in Multilayer Graphene-BiFeO3 Memristor for Brain-Inspired Computing
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Sambalpur University（桑巴尔普尔大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学纳米科学和纳米技术中心，法国国家科学研究中心）；Institute of Nano Science and Technology（纳米科学与技术研究所）；Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院）
本研究通过多层石墨烯-铁改性氧化铋忆阻器实现量子抗性，展示了高阶可调性及在类脑计算中的应用潜力。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
An atomistic quantum transport solver with dephasing for field-effect transistors
扩展休克尔理论（EHT）与非平衡格林函数（NEGF）一起被用于模拟分子的相干输运。已经提出了消除失相以在理论上再现这种装置的实验特性。这些弹性和非弹性退相效应预计在特征尺寸约为10 nm的量子器件中是重要的，因此需要一种高效且通用的求解器。该模型应具有灵活性，可应用于各种纳米级器件，以及3D静电，用于任意形状的接触和表面粗糙度。我们报告了一个这样的EHT-NEGF求解器与自洽玻恩近似（SCBA）的移相。三维静电包括使用有限元方案。该模型被应用到一个单壁碳纳米管（CNT）的交叉杆结构与C60分子作为主动通道。在没有失相的情况下，当C60最低未占分子轨道能级穿过作为接触的金属CNT的1D态密度中的van Hove奇点时，出现负微分电阻（NDR）峰。如所预期的，该NDR随着通道中的失相的增加而减小。
2008-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Resistance Standard Based on Epitaxial Graphene
我们报告了一个量子霍尔电阻标准的发展，在300 mK精确到十亿分之几，并基于大面积外延石墨烯。显著的精度构成了在剥离的石墨烯中获得的最佳结果的四个数量级的改进，并且与在完善的半导体标准中实现的精度相似。与传统的电阻标准不同，新型石墨烯器件在4.2 K下仍然精确量化，大大简化了实际计量。这一突破是通过在晶圆级上可扩展的碳化硅技术实现的卓越石墨烯质量而实现的，并为未来电子产品的大规模应用展示了巨大的前景。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall
Chiral edge state coupling theory of transport in quantum anomalous Hall insulators
针对量子反常霍尔实验中霍尔电阻量子化但霍尔电导非量子化、纵向电阻随磁场指数衰减的矛盾，本文提出手性边缘态耦合理论，并解释磁性拓扑绝缘体与莫尔超晶格体系的实验结果。
2023-07-17 cond-mat.mes-hall
The Quantized Hall Insulator: a "Quantum" Signature of a "Classical" Transport Regime?
从填充因子为1/k（k为奇数）的初级量子霍尔（QH）液体到绝缘体的转变的实验研究表明了“量子化霍尔绝缘体”（QHI）行为：当纵向电阻率随着温度和电流偏置的降低而发散时，霍尔电阻率保持在值$k h/ e^2$的量子化。我们回顾了解决这一现象的实验结果和理论研究。特别是，我们讨论了一种理论方法，它采用了一个模型的绝缘体作为一个随机网络的弱耦合水坑QH液体在固定的填充因子。该模型被证明表现出一个强大的量化的霍尔电阻率，电子输运的网络是不相干的。随后的理论研究集中在是否有必要假设不连贯的争议。得出的结论是，在量子相干输运机制中，量子干涉破坏了QHI作为局域化的结果。一旦定域长度变得比失相长度短得多，霍尔电阻率就发散。最后，我们提到一些最近的实验观察和开放的问题。
2004-06-29 cond-mat.mes-hall
On the accuracy of conductance quantization in spin-Hall insulators
与普通的量子霍尔效应相比，在典型的量子自旋霍尔实验中，弹道螺旋边缘通道的电阻是非零的、可加的和量子化程度低的。在这里，我们提出了一个简单的参数连接这个定性的差异与自旋弛豫的电流/电压引线在实验相关的多终端酒吧的几何形状。有限的引线电阻和自旋弛豫都有助于非零的四端边缘电阻，解释了差的量化质量。我们发现，在强自旋弛豫的极限四端和两端电阻的修正是相反的符号，使自旋弛豫电阻的测量是可行的，并估计在碲化汞量子阱的效果的大小。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Non-local detection of resistance fluctuations of an open quantum dot
研究了通过量子点接触与四个储层相连的开放量子点的非局域电阻的量子涨落。在这种四端量子点中，电压路径和电流路径可以分离，我们测量了几百欧姆的非局域电阻波动，它是偏置电压、栅电压和垂直磁场的函数。当电压探针和点之间的耦合增强时，电阻波动的幅度大大减小。随着实验结果，我们提出了基于Landauer-Büttiker形式主义的理论分析。虽然理论预测的非本地电阻波动的幅度比已经观察到的要大得多，协议与理论是非常好的，如果一个额外的退相机制是假设。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
