Tunneling, dissipation, and superfluid transition in quantum Hall bilayers
我们研究了在总朗道能级填充因子$ν=1$下存在层间隧穿和耦合到耗散正常流体的双层量子霍尔系统。用有效的量子耗散XY模型描述层间相的动力学,我们证明了存在一个由正常流体电导决定的临界耗散$σ_c$。对于$σ> σ_c$,层间隧道分裂将系统驱动到$ν=1$量子霍尔态。对于$σ<σ_c$,层间隧穿在低温下是不相关的,该系统表现出超流过渡到集体量子霍尔态支持自发层间相位相干。由此产生的相结构和行为的面内和隧道电流的实验研究。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling in fractional quantum Hall effect: superperiods and braiding statistics
理论上研究了复合费米子在分数量子霍尔岛周围的准束缚态的共振隧穿,发现了一组丰富的可能的岛态跃迁,它们是磁场或背栅电压的函数.这些考虑可能与最近的一项实验研究有关,并提出了许多涉及推导分数编织统计的微妙之处。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling gap of laterally separated quantum Hall states
我们用匹配渐近法确定了两个反向传播的强相互作用量子霍尔边缘态的能隙。微观边缘态色散和库仑相互作用被用来精确地限制可积场论的短程行为,从而确定低能谱。我们讨论了我们的结果与Kang等人的隧道测量的关系,Nature 403,59(2000).
2001-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling at $ν_T=1$ in Quantum Hall Bilayers
报道了在$ν_T=1$上强关联双层量子化霍尔相位的层间隧穿测量。隧道在$ν_T=1$的最大值,或临界电流,被证明是一个定义良好的全局属性的相干相位,不敏感的外部电路效应和精确的配置用于测量它,但也表现出令人惊讶的缩放行为与温度。实验观察到的隧穿特性和最近的理论之间的比较是有利的,在高温下,但不是在低温下的隧道非常类似的直流约瑟夫森效应。零偏压隧穿电阻在低温下变得非常小,远小于在零磁场下观察到的,但仍然是有限的。该隧穿电阻的温度依赖性类似于量子霍尔相的普通面内电阻率。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer tunneling in double-layer quantum Hall pseudo-ferromagnets
我们发现,在双层量子霍尔态的层间隧穿I-V表现出丰富的行为,这取决于样品尺寸,电压长度尺度,电流屏蔽,无序和热长度的相对大小。对于弱隧穿,我们预测负微分电导的幂律形状跨越到一个尖锐的零偏置峰。面内磁场分裂该零偏置峰,从而导致在$V_B(B_{||})=2π\hbar v B_{||}d/eϕ_0$处的“导数”特征,这给出了对应于双层霍尔态的自发对称性破缺的Goldstone模式的色散的直接测量。
2000-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antidot tunneling between Quantum Hall liquids with different filling factors
我们考虑隧道穿过具有不同填充因子的量子霍尔液体的两个边缘之间的两个点接触$ν_{0,1}=1/ (2m_{0,1}+1)$与$m_0-m_1\equiv m>0$。在强隧穿极限的点接触之间形成的反点的属性被证明是非常不同的$ν_0 =ν_1$的情况下,包括消失的平均总电流在两个接触和准粒子的电荷$e/m$。对于$m>1$,准粒子隧穿导致通过反点的有效通量的非平凡的$m$态动力学,其恢复通量中电流的常规“电子”周期性,尽管准粒子的分数电荷和统计。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling into a Fractional Quantum Hall System and the Infrared Catastrophe
计算了量子化磁场中二维相互作用电子气的隧穿态密度。我们表明,所观察到的赝能隙的态密度可以理解为一个非相互作用的电子模型中的红外灾难的结果。这种灾难源于电子系统对隧道事件期间突然增加的电荷产生的电势的响应。我们的形式主义可以应用于任何填充因子,而无需使用陈-西蒙斯或复合费米子理论。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-Particle Tunneling in Anti-Pfaffian Quantum Hall State
我们研究了填充因子为$ν=5/2$的反Pfizer量子霍尔态边缘的隧穿现象。考虑了单点接触时的边缘电流。研究了双端电导随分裂栅负电压的非线性变化。我们利用重整化群(RG)分析计算了中间电导平台的电导值。此外,我们表明,非微扰准粒子隧穿有效地描述为微扰电子隧穿的瞬子方法。两端电导被写为栅极电压的函数。所获得的结果使我们能够区分反Pfweenan状态从Pfweenan状态实验。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortices, tunneling and deconfinement in bilayer excitonic quantum Hall superfluid
本文研究了填充率为nu=1的双层量子霍尔系统中的层状超流体的涡旋、瞬子和解除禁闭等物理现象。我们发展了一个有效的规范理论,同时考虑了层间隧穿引起的涡旋和瞬子。规范荷和瞬子逸度的重整化群流表明,规范场与涡旋物质的耦合产生了自由瞬子和凝聚涡旋的约束相与磁荷束缚成偶极子的去约束无隙超流体之间的连续过渡。结合实验讨论了层间隧穿电导和层间不平衡引起的非均匀激子凝聚。
2005-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-particle tunneling at a constriction in a fractional quantum Hall state
分裂栅压缩可以用来产生分数量子霍尔态的可控散射,并构成一个非常通用的模型系统,用于研究边缘态的非费米物理。通过调节收缩参数可以实现可控的边间隧穿,并可以探索其非平衡行为。在这里,我们回顾了我们的隧道非线性的分裂栅收缩在很宽的温度范围内和边缘间耦合的结果。的结果进行比较,可用的理论预测之间的Luttinger液体的隧穿特性。我们展示了如何在选定的温度范围内和边缘间耦合,而惊人的偏差,特别是在低耦合,低温制度与这些理论模型部分协议。
2004-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium noise in transport across a tunneling contact between $ν= 2/3$ fractional quantum Hall edges
在最近的一篇实验论文[1]中,定性地证实了在$ν= 2/3$量子霍尔边存在上游中性模。利用量子霍尔边的手征Luttinger液体理论,我们建立了实验的定量模型[1]。一个很好的定量协议,我们的理论与实验数据加强了上游中性模式的存在的结论。我们的模型也使我们能够提取重要的定量信息欧姆和隧道接触的非平衡过程中的实验数据。特别是,对于$ν= 2/3$,我们发现从欧姆接触注入的电荷电流的中性模式温度的幂律依赖。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of device geometry on tunneling in ν=5/2 quantum Hall liquid
最近的两个实验[一]。P. Radu等人,Science 320,899(2008)和X. Lin等人,Phys.Rev.B85,165321(2012)]测量了准粒子隧穿通过ν= 5/2量子霍尔液体中的量子点接触的温度和电压依赖性。这些结果导致了关于量子霍尔态性质的相互矛盾的结论。在本文中,我们表明,可以通过识别不同的几何形状的设备在实验中解决的冲突。我们认为,在这些几何形状中的一些有显着的未屏蔽的静电相互作用的量子霍尔边缘的点接触的相对两侧的部分之间。库仑相互作用影响隧穿电流。我们比较了Pfalan态、SU(2)_2,331态和K=8态及其粒子-空穴共轭的实验结果与理论预言。在考虑库仑修正后,所有几何结构的测量结果与自旋极化和自旋非极化Halperin 331态一致。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong quasi-particle tunneling study in the paired quantum Hall states
研究了成对分数量子霍尔态中的准粒子隧穿现象。首先考虑单点接触系统。由于准粒子隧穿项的相关性,需要研究强隧穿区。利用瞬子方法,它表明,强准粒子隧穿制度有效地描述为弱电子隧穿制度。将其推广到网络模型,讨论了成对量子霍尔液体到绝缘体的转变.
2001-05-15 cond-mat.mes-hall
The nature of the fractional quantum Hall state with filling factor $ν=2/3$ and its edge modes continues to remain an open problem in low-dimensional condensed matter physics. Here, we suggest an experimental setting to probe the $ν=2/3$ edge by tunnel-coupling it to a $ν=1$ integer quantum Hall edge in another layer of a two-dimensional electron gas (2DEG). In this double-layer geometry, the momentum of tunneling electrons may be boosted by an auxiliary magnetic field parallel to the two planes of 2DEGs. We evaluate the current as a function of bias voltage and the boosting magnetic field. It…
2022-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous charge tunneling in the fractional quantum Hall edge states at filling factor ν= 5/2
我们解释了最近在$ν=5/2$ [M. Dolev,Y.真恶心Y C. Chung,M. Heiblum,V. Umansky,and D. Mahalu,Phys.Rev. B. \textbf{81},161303(R)(2010)]。微分电导和过量噪声的实验数据进行拟合,使用反Pfronan模型,通过适当地考虑重整化的Luttinger参数诱导的耦合系统的固有$1/f$噪声。我们表明,一个奇特的凝聚物激发与电荷$e/2$,预期的$e/4$电荷的两倍,占主导地位的低能量下的输运性质。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling and Universality in the Integer Quantum Hall Effect
我们的分析和数值计算表明,省略量子干涉的Chalker-Coddington模型的整数量子霍尔效应给出了一个本地化长度指数nu=4/3,在普通的二维渗流。因此,与半经典的标度参数相反,隧道效应本身不会导致nu=7/3。
1997-06-06 cond-mat.mes-hall
Double point contact in Quantum Hall Line Junctions
我们发现,多点接触的屏障分离两个横向耦合的量子霍尔流体诱导Aharonov-Bohm(AB)振荡的隧穿电导。这些量子相干性效应为量子霍尔流体边缘态的Luttinger液体行为提供了新的证据。对于两点接触,我们确定相干和不相干的制度,由它们的分离和温度的相对大小。我们分析了这两个制度的强和弱隧穿振幅限制,以及它们的温度依赖性。我们发现隧穿电导在相干态下呈现AB振荡,在强隧穿振幅和弱隧穿振幅下都有相同的周期,但函数形式不同。
2003-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Infrared catastrophe and tunneling into strongly correlated electron systems: Exact solution of the x-ray edge limit for the 1D electron gas and 2D Hall fluid
在以前的工作中,我们提出了各种低维和强关联电子系统的非费米液体光谱特性是由红外灾变引起的,我们使用一个精确的功能积分表示的相互作用格林函数映射到X射线边缘问题的隧道问题,加上修正。修正是由隧穿粒子的反冲引起的,并且在该方法适用的系统中,预计不会改变隧穿态密度(DOS)的定性形式。当忽略对X射线边缘极限的修正,用发散微扰级数重列法求解相应的Nozieres-De Dominant积分方程时,对一维电子气和二维Hall流体的DOS得到了定性正确的结果.在这里,我们重新检查这两个模型的X射线的边缘限制,通过精确地求解这些积分方程,找到预期的修改DOS指数在1D的情况下,但没有发现变化的DOS的2D霍尔流体与短程相互作用。我们还提供了,第一次,在最低的朗道能级的二维电子气的Nozieres-De Dominicant方程的精确解。
2005-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Binding Transition in Quantum Hall Edge States
研究了一类拓扑不稳定的阿贝尔量子Hall态。我们发现T-不稳定QH态的边缘可以有一个相变,这导致了电子之间的束缚,减少了无带隙边缘分支的数量。在束缚跃迁之后,进入边缘的单电子隧穿获得有限的能隙,并且只有某些多电子共隧穿(例如$ν=9/5$边缘的三电子共隧穿)可以是无带隙的。在某些QH态之间的边界上的边缘态也出现类似的现象。例如,$ν=2$和$ν=1/5$状态之间的边界上的边缘仅允许在结合跃迁之后的低能量下的三电子共隧穿。
1999-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-Resolution Tunneling Spectroscopy of Fractional Quantum Hall States
研究通过高分辨率隧道谱学揭示双层石墨烯中分数量子霍尔态的特性,发现非阿贝尔分数态的能量间隙显著大于其他系统,并指出其在拓扑量子计算中的潜力。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective field theory and tunneling currents in the fractional quantum Hall effect
本文综述了“阿贝尔”量子霍尔流体的低能有效场论及其态空间的构造。本文用Chern-Simons理论描述了2+1维带边界流形上不可压缩流体的标度极限。在这样的场论中,规范不变性意味着在样品的边缘上存在反常的手征模。我们假设一个简单的边界结构,即,缺少重建的边缘。对于体积,我们考虑一个多连通的平面几何。我们研究了流体两个边界成分之间的隧穿过程,并计算了隧穿电流作为直流偏置电压的函数的微扰理论的最低阶。特别注意的是支付的特殊情况下,当边缘模式以相同的速度传播,当他们表现出两个显着不同的传播速度。我们区分两个“几何形状”的干涉轮廓对应的(电子)法布里-珀罗和马赫-曾德尔干涉仪,分别。我们发现,当流体中正好有一个孔对应于隧道过程中涉及的两个边缘分量之一时,电流中的干扰项不存在(即,在Mach-Zehnder干涉仪的情况下)。我们分析了隧穿电流对量子霍尔流体的状态和通过样品的外部磁通量的依赖性。
2012-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of scaling dimensions in generalized noises in fractional quantum Hall tunneling due to a temperature bias
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati(国际高等研究院);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Karlstad University(卡尔斯特大学)
研究通过温度偏置在分数量子霍尔 regime 中量子点接触装置中提取标量维度,以推断强相关性质。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gap evolution in nu=1/2 bilayer quantum Hall systems
在一定的层间距和层间隧穿范围内,数值研究了双层系统中总填充率为$ν=1/2$的分数量子霍尔态。结果表明,随着层间隧穿速率的增加,基态从二组分态连续地转变为单组分态,而最低激发态则不连续地转变。这一事实解释了所观察到的激活能的不寻常行为,其揭示了作为层间隧穿的函数的向上尖点。考察了基态和准空穴态的一些试探性波函数。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature Dependence of the Tunneling Amplitude between Quantum Hall Edges
最近的实验研究了分数量子霍尔液体的边缘之间的隧穿电流作为温度和电压的函数。实验结果令人困惑,因为在“高”温度(600-900 mK)下隧穿电导的行为与手性Luttinger液体之间的隧穿理论一致,但在低温下,它强烈偏离预测,随着温度的降低而下降到零。在本文中,我们提出了一个可能的解释,这种行为的强烈的温度依赖性的隧穿振幅。
2004-07-05 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved Tunneling into Fractional Quantum Hall Edges
从理论上考虑了从二维接触到量子霍尔边缘的势垒是扩展的,均匀的,平行于边缘的情况下。与先前实现的隧穿几何形状相比,微观边缘结构的细节直接表现在差分隧穿电导的电压和磁场依赖性中。特别是,它是可以测量的边缘磁等离子体激元模式的色散,并存在额外的,有时反向传播,边缘激发分支可以被检测到。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall
Coupled spin and valley Hall effects driven by coherent tunneling
本研究提出石墨烯电子穿过反演对称破缺势垒时,由赝自旋旋转和几何相位导致耦合的自旋与谷霍尔效应,并实现高效率电荷转换。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall
Tunneling into Ferromagnetic Quantum Hall States: Observation of a Spin Bottleneck
我们探讨了电子从三维电极到高迁移率二维电子系统的平衡隧穿特性。对于大多数二维朗道能级填充因子,我们发现隧穿可以由一个单一的,定义明确的隧穿率。然而,对于自旋极化的量子霍尔态(nu = 1,3和1/3),隧穿发生在两个不同的速率,相差高达2个数量级。这两个速率对温度和隧道势垒厚度的依赖性表明,缓慢的面内自旋弛豫为电子的隧穿创造了瓶颈。
1999-05-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Phase Diagram of Second Landau-level Half-filled Bilayers: Abelian versus Non-Abelian States
利用精确对角化方法,研究了半填充双层系统在第二朗道能级下的量子霍尔相图随隧穿和层间距的变化。我们作出了惊人的预测,双层结构将表现出不可压缩的分数量子霍尔效应(量子霍尔效应)的两个不同的分支,对应于阿贝尔331状态(在中等到低的隧道和大的层间距)和非阿贝尔Pfenian状态(在大的隧道和小的层间距)。对这两个分支的观测以及它们之间的量子相变将是支持在第二朗道能级存在非阿贝尔Pfronian态的有力证据。
2009-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Tunneling in the Exciton Condensate of Bilayer Quantum Hall Systems
我们开发了一个理论的层间隧穿的激子凝聚体的双层量子霍尔系统,预测强烈增强,但有限的,隧道电导峰值附近的零偏置,即使在零温度。本文强调,尽管这种强烈增强的隧穿源于自发的层间相位相干,但它根本不是约瑟夫森效应。由于强的层间相关性,双层系统表现为单个系统,使得将两个层视为独立系统的传统隧穿理论不适用。在此基础上,计算了电导峰高随层间距的变化关系,与实验结果吻合较好。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Poissonian tunneling through an extended impurity in the quantum Hall effect
我们考虑了量子霍尔效应中边态之间的泊松输运。反向散射势被假定为任意的,因为它允许多个隧穿路径。我们发现,肖特基之间的背散射电流和噪声的关系可以建立在充分的一般性:Fano因子对应于整数(分数)量子霍尔效应中的电子电荷(准粒子电荷),在纯粹的本地隧穿的情况下。我们推导出的后向散射电流,它可以被写为一个本地的隧道电流的解析表达式,虽然与重正化的隧道振幅,这取决于电压偏置。我们将我们的结果应用到一个可分离的隧穿振幅,它可以代表一个扩展的点接触的整数或分数量子霍尔效应。我们发现,微分电导的扩展量子点接触的隧道路径之间的干涉抑制,它有一个异常的依赖于偏置电压。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Quantitative description of Josephson-like tunneling in $ν_T=1$ quantum Hall bilayers
在总填充因子$ν_T=1$下,量子霍尔双层中的层间相位相干性可以导致类似于存在强涨落的约瑟夫森效应的隧穿异常。这种效应的最强大的实验签名是在小电压下的隧穿电导的强烈增强。电导峰的高度和宽度强烈地依赖于样品的面积和隧穿幅度、外加平行磁场和温度。我们发现,隧道实验是在定量协议的理论,对待由于介子激发的波动唯象,并考虑到隧道微扰。我们还讨论了更大的隧穿振幅所造成的质的变化,并提供了一个可能的解释,最近观察到的临界电流逆流的几何形状。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall
Tunneling into the edge of a compressible Quantum Hall state
本文提出了一种复合费米子隧穿到可压缩量子霍尔系统边缘的理论。隧穿电导是非欧姆的,这是由于隧穿电子引起的电磁场和Chern-Simons场扰动的缓慢弛豫引起的,在弛豫涉及大量沟道的限制下得到了普遍的结果。隧穿指数是填充因子nu的连续函数,在体电阻率rho_xx为零的情况下,nu=1/2处有一个不连续的斜率。当nu对应于一个主分数量子化Hall态时,我们的结果与Wen,Kane,Fisher和Polchinski的手征Luttinger液体理论一致.
1997-03-31 cond-mat.mes-hall
Interlayer tunneling in counterflow experiments on the excitonic condensate in quantum Hall bilayers
本文用逆流实验研究了在总填充因子为1的激子凝聚体系中隧道效应对量子霍尔双层输运性质的影响。如果隧道电流$I$小于临界$I_C$,则隧穿很大并且有效地使两个层短路。对于$I > I_C$,隧穿变得可以忽略不计。令人惊讶的是,两个隧穿制度之间的过渡只有一个微小的影响的填充因子一个状态的功能,在磁传输中观察到的,但在电流超过$I_C$沿层的电阻迅速增加。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb interactions and delocalization in quantum Hall constrictions
研究了长程库仑相互作用对量子霍尔隧道结的几何效应。在X形几何中,对偶性将交叉点与开度角α和(π-α)联系起来。我们证明了弱隧穿和弱背散射之间的对偶生存在长程相互作用的存在下,它们的影响是精确地取消了自对偶几何α = π/2。计算了作为α、相互作用强度chi和填充分数nu的函数的Tunnel指数。我们发现,库仑相互作用诱导本地化在狭窄的渠道(大阿尔法),和离域急剧捏收缩(小阿尔法)。因此,绝缘体到金属的转变发生在角度α_c(chi,nu)<=pi/2处。我们讨论了隧道实验中的量子氢收缩和劈裂边几何我们的结果的影响。
1999-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Periphery deformations and tunneling at correlated quantum-Hall edges
我们认为,在任何填充因子,相关的量子霍尔系统具有一组手性玻色子激发所产生的电子刚性变形系统的外围。我们提出,隧道电子可以容纳,在低能量下,在这些系统中,只有外围变形激发。这个性质可以解释最近在边缘观察到的隧穿态密度,它对量子霍尔效应的出现或不存在没有表现出很强的依赖性,并且对能量具有幂律依赖性,指数(逆填充因子)为-1。
1999-04-14 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium tunneling into general quantum Hall edge states
本文建立了一般阿贝尔分数量子霍尔边态的隧穿理论。与简单的劳克林态相反,必须考虑一些电荷转移过程。尽管如此,它是可能的,以确定一个独特的值对应于无耗散传输的渐近大$V$电导通过隧道结,并找到固定点(CFT边界条件)对应于这个值。给定边隧穿问题的对称性决定了合适的边界条件,边界条件决定了强耦合算子含量和电流噪声。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling between bilayer quantum Hall structures in a strong magnetic field
计算了强磁场极限下量子霍尔双层系统中的隧穿电流。我们将双层电子系统模拟为两个通过层间库仑相互作用耦合的维格纳晶体,在连续极限下处理。我们推广了Johansson和Kinaret(JK)模型,并能够研究由于隧穿事件产生的低能异相磁声子模式的影响。我们发现相同的缩放行为的隧道电流峰值与磁场所发现的JK,但能够找到隧道电流缩放行为与层间距离以及。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Evidence for non-linear quasiparticle tunneling between fractional quantum Hall edges
分数量子霍尔边缘态之间的微分隧穿电导在一个收缩显着的非线性观察在弱背散射制度。在$ν$ = 1/3状态下,随着温度的升高,峰出现,其宽度由部分电荷决定。在$2/3 \le ν\le 1/3$范围内,此宽度显示围绕$ν$ = 1/2的对称行为。我们讨论了这些结果的一致性与现有的边缘间准粒子隧穿的弱背散射制度的理论预测。
2002-09-04 cond-mat.mes-hall
Coupled quantum Hall edge channels show intriguing non-trivial modes, for example, charge and neutral modes at Landau level filling factors 2 and 2/3. We propose an appropriate and effective model with Coulomb interaction and disorder-induced tunneling characterized by coupling capacitances and tunneling conductances, respectively. This model explains how the transport eigenmodes, within the interaction- and disorder-dominated regimes, change with the coupling capacitance, tunneling conductance, and measurement frequency. We propose frequency- and time-domain transport experiments, from which …
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
Zero-bias conductance anomaly in bilayer quantum Hall systems
在总填充因子$ν=1$下的双层量子霍尔系统中,由于层间和层内库仑相互作用的竞争,呈现出丰富多样的对称性破缺基态。当这些层足够接近时,双层系统会产生自发的层间相位相干性,这种相干性通过零偏压层间隧穿电导的显著增强来体现。我们提出了一个理论,这种隧道电导异常,并表明,零偏压电导的平方成正比的{ \it准粒子}隧穿振幅。
2002-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cooper pair tunneling in junctions of singlet quantum Hall states and superconductors
我们提出了一个霍尔条和超导铅的隧道结,观察到单重分数量子霍尔边缘态的库珀对隧穿。这些隧道结提供了一种自然的手段,提取的自旋极化和状态的填充因子的精确信息。其中一个装置的低能量区由一个新的量子纠缠不动点控制。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Klein Tunneling and Valley Hall Effect in Graphene
我们研究了在两个互补的限制,即在克莱因隧穿和谷霍尔效应制度,通过散射波包扶手椅阶跃电位和通过暴露波包的均匀电场,分别在(缺口)石墨烯中的半经典电子的动力学。我们的数值波包模拟超越了半经典的解析近似和标准的克莱因隧道处理,并允许研究内和谷间散射过程。我们发现低台阶和高台阶具有不同的克莱因隧道特征,其中包括不寻常的Berry曲率引起的散射波包轨迹的侧向位移。在均匀场的存在下,我们的模拟捕捉到了半经典谷霍尔效应,它表现为横向移动的布洛赫振荡的形式。这种异常的轨迹修正可以是相关的克莱因隧道实验和电子光学器件。我们提出了详细的模拟结果。
2014-08-16 cond-mat.mes-hall
Universality of the edge tunneling exponent of fractional quantum Hall liquids
最近计算的量子霍尔态的边缘隧穿指数似乎与它们的拓扑性质相矛盾。我们重新审视这个问题,没有发现根本的差异。在考虑电子-电子相互作用和约束的分数量子霍尔液体微观模型中,通过精确对角化方法计算了边缘格林函数。我们对$ν= 1/3$和2/3的计算结果表明,在库仑相互作用存在的情况下,导致边缘重构的边缘的尖锐度和边缘限制势的强度是与电子隧穿I-V指数的普适性有关的参数。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Tunneling Planar Hall Effect in Topological Insulators: Spin-Valves and Amplifiers
我们研究了三维拓扑绝缘体表面单个铁磁势垒的隧穿。在沿偏置方向的磁化分量的存在下,隧穿平面霍尔电导(TPHC),横向于所施加的偏压,开发。静电控制的障碍,使一个巨大的霍尔角,与TPHC超过纵向隧穿电导。通过改变面内磁化方向,可以改变纵向和横向微分电导的符号,而不会在拓扑表面状态中打开间隙。因此,拓扑绝缘体/铁磁结中的输运可以从简单的自旋阀急剧改变为放大器。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Hall resistivity of granular metals
计算了大隧穿电导$g_{T}\gg 1$下颗粒体系的霍尔电导率$\sig_{xy}$和电阻率$ρ_{xy}$。我们表明,在库仑相互作用的情况下,霍尔电阻率既不依赖于隧道电导,也不依赖于晶粒内的无序,并给出了由经典公式$ρ_{xy}=H/(n^* e c)$,其中$n^*$不同于晶粒内的载流子密度$n$的数值系数由晶粒的形状。库仑相互作用在$\Ga \lesssim T \lesssim \min(g_T E_c,\ETh)$范围内产生对$ρ_{xy}$的对数温度$T$修正,其中$\Ga$是隧道逃逸率,$E_c$是充电能量,$\ETh$是晶粒的无磁能量。
2006-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Piezoelectric coupling, phonons, and tunneling into a quantum Hall edge
我们表明,在GaAs中的三维声子的压电耦合重整化的电流-电压指数隧穿电子到一个不可压缩的量子霍尔边缘。领先的修正总是负的,与$ν= 1/3$状态上的实验一致,并且取决于边缘等离子体速度的精确值,可以大到百分之几。我们还讨论了高阶修正,这决定了在极红外极限的压电耦合的效果。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Tunneling current characteristics in bilayer quantum Hall systems
填充因子为$ν=1$的弱无序双层量子霍尔系统显示出自发的层间相位相干性,如果层足够靠近。在相位相干区,我们研究了系统中的集体模、电流-电压特性及其随面内磁场的演化。
2001-08-11 cond-mat.mes-hall
Thermal and Tunneling Pair Creation of Quasiparticles in Quantum Hall Systems
本文对量子霍尔系统中准粒子在不同填充因子下的热对产生进行了半经典分析。认为杂质产生的库仑势使带隙能大大降低。它还表明,隧道过程变得重要,在低温和强磁场。我们拟合典型的实验数据很好地基于我们的半经典的结果的间隙能量。
1999-07-19 cond-mat.mes-hall
A scanning tunneling microscopy based potentiometry technique and its application to the local sensing of the spin Hall effect
提出了一种基于扫描隧道显微镜的电位法测量局部表面电势的方法,并通过对载流钨薄膜的实验进行了说明。所获得的结果表明,在所测量的表面电位的亚毫伏分辨率。本文概述了这种电位法在自旋霍尔效应局域传感中的应用,并报道了一些实验结果。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Correlated tunneling and the instability of the fractional quantum Hall edge
我们考虑一类描述复合费米子在有效朗道能级之间相关隧穿的相互作用项。尽管是通用的和类似的强度,通常的密度-密度耦合,这些条款不包括在分数量子霍尔系统的边缘的公认理论。在这里,我们表明,他们可能会导致一个不稳定的边缘走向一个新的重建状态与额外的通道,从而证明了传统的边缘理论的不完整性。
2008-05-17 cond-mat.mes-hall
Effective action of a compressible QH state edge: application to tunneling
可压缩量子霍尔系统边缘的电动力学响应影响到边缘的隧穿。利用复合费米液体理论,导出了边缘模与隧穿电荷相互作用的有效作用量。这一行动概括了手征Luttinger液体理论的量子霍尔边缘的可压缩系统中的运输是由一个有限的霍尔角的特点。除标准项外,作用还包含耗散项。隧穿指数作为填充分数的函数计算了几种模型,包括短程和长程库仑相互作用。我们发现,隧道指数是强大的,在很大程度上不敏感的特定模型。我们讨论了最近在过度生长的解理边缘系统中的隧穿测量,并证明了边缘附近的电荷密度分布对系统的参数非常敏感。通常,密度是非单调的,并且可以偏离体积值高达30%。对应的手征Luttinger边缘理论的影响进行了讨论。
2001-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling through a quantum dot weakly coupled to quantum wires or quantum Hall edge states
讨论了弱耦合量子点与Tomonaga-Luttinger液体的共振隧穿。由于顺序隧穿的线性电导计算通过求解主方程的温度低于和高于平均水平间距的点。当表征Tomonaga-Luttinger液体的参数g小于1/2时,共振隧穿过程在零温度下是不相干的。在低温T下,库仑阻塞振荡中电导峰的高度和宽度分别与T^{(1/g)-2}和T成正比。隧道通过一个虚拟的中间状态(cotunneling)的贡献也包括在内。所得的电导公式可以应用于填充因子nu=1/(2 m +1)=g的分数量子霍尔液体边缘态之间的共振隧穿。
1997-12-04 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of the tunneling anomaly in partially spin-polarized compressible quantum Hall states
电子隧穿到具有强相互作用的系统中会表现出一种反常现象,即由于多体相互作用,隧穿电导在低能时连续消失。最近的测量已经在半填充朗道能级的量子霍尔双层中探测到了这种异常,并且表明随着半填充朗道能级的自旋极化越来越强,这种异常显然会变得更强。基于这一结果,我们构建了一个半经典流体动力学理论的隧道异常的电荷扩散行动与隧道之间的两个副本的Halperin-Lee-Read状态与部分自旋极化。这个理论是我们最近工作的补充(arXiv:1709.06091),其中电子光谱函数直接使用基于瞬子的方法计算。我们的研究结果表明,实验观察到的隧道异常,其中注入的电荷的传播是由平均场库仑能量驱动的传统理论不能理解。然而,我们确定了一个定性的新制度,其中平均场库仑能量有效地淬火和隧道异常占主导地位的复合费米子液体的有限压缩性。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Quasiparticle Tunneling in the Fractional Quantum Hall State at ν= 5/2
理论预测,在分数量子霍尔态的反向传播边缘之间的准粒子隧穿可以用来测量有效准粒子电荷e* 和无量纲相互作用参数g,从而表征描述状态的多体波函数。我们报告测量准粒子隧穿在一个高迁移率GaAs二维电子系统中的分数量子霍尔态在nu=5/2使用一个门定义的收缩,使边缘靠近在一起。我们发现,在不同温度下的隧道电导的直流偏置峰崩溃成一个单一的曲线缩放时,与弱隧穿理论。不同的ν=5/2态模型预测了不同的g值。在这些模型中,非阿贝尔态的e*=1/4和g=1/2是最符合数据。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall