Magneto-Coulomb Drag and Hall Drag in Double-Layer Dirac Systems
我们发展了一个在强磁场中石墨烯层间动量转移的库仑阻力理论。该理论旨在应用于与朗道能级分离相比弱的无序系统，因此朗道能级混合弱，但与单个朗道能级内的相关能相比强，因此分数量子霍尔物理学不相关。我们发现，在对比的零场限制，纵向磁库仑阻力是有限的，实际上达到最大值的同时电荷中性点（CNP）的两个层。我们的理论还预测了一个相当大的霍尔阻力在远离CNP的密度。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Coulomb drag of massive Dirac fermions
狄拉克费米子的研究非常活跃，大质量狄拉克费米子的量子化反常霍尔效应的发现刺激了低能电子学的发展。一些承载狄拉克费米子的材料是层间相干效应的天然平台，例如库仑阻力和激子凝聚。在这里，我们确定的作用所发挥的反常霍尔效应库仑阻力在大质量狄拉克费米子系统。我们专注于拓扑绝缘体薄膜的主动层和被动层的面外磁化。的横向响应的主动层是由一个拓扑项所产生的Berry曲率。我们发现，拓扑机制并没有贡献库仑阻力，但在被动层的纵向阻力引起的横向阻力流。这种反常的霍尔拖曳电流是独立的有源层磁化，这一事实可以通过实验验证。它依赖于非单调的无源层磁化，表现出一个峰值，在低密度变得更加明显。这些发现将激发新的实验和定量研究的异常霍尔阻力。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Imaging Coulomb Islands in a Quantum Hall Interferometer
在量子霍尔机制中，接近整数填充因子，电子应该仅通过空间分离的边缘态传输。然而，在介观系统中，电子传输变得更加复杂，从而产生大范围的磁阻振荡。为了解释这些观察结果，最近的模型提出，当边缘状态彼此接近时，电子可以在反向传播的边缘通道之间跳跃，或者穿过库仑岛。在这里，我们使用扫描门显微镜来证明量子霍尔库仑岛的存在，并揭示量子霍尔干涉仪内的空间结构的传输。电子岛的位置被发现通过调制边缘状态和限制的电子轨道之间的隧道。调整磁场，我们揭示了一个连续的演变，活跃的电子岛。这允许解密高磁场磁阻振荡的复杂性，并开辟了进一步的局部尺度操纵量子霍尔局域态的方式。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb gap in the quantum Hall insulator
我们数值计算的最低朗道水平的填充因子为1/5，使用自洽的Hartree-Fock近似系统包含高达400通量量子的无序电子的光谱。特别注意的是正确处理的库仑相互作用的q=0分量。对于足够强的无序，系统在这个填充因子下是绝缘体。在单粒子态密度（DOS）中，我们观察到数值库仑能隙。DOS同意定量与经典点电荷的预测。
2000-04-07 cond-mat.mes-hall
Revisiting Coulomb diamond signatures in quantum Hall interferometers
库仑金刚石是库仑阻塞的典型特征，这是一种众所周知的充电效应，主要在与电荷库隧道耦合的纳米尺寸的“电子岛”中观察到。在这里，我们确定明显的库仑金刚石功能的扫描门光谱的量子点接触雕刻出的半导体异质结构，在量子霍尔制度。改变扫描门参数和磁场，金刚石被发现平滑地演变成棋盘图案。为了解释这种令人惊讶的行为，我们提出了一个模型，该模型依赖于在收缩中心存在纳米尺寸的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪，可调隧道路径将干涉仪的中心部分耦合到沿着器件边缘运行的量子霍尔通道。这两种类型的签名，钻石和棋盘格，以及所观察到的过渡，再现通过简单地改变干涉仪的大小和在隧道路径的传输概率。新提出的对金刚石现象学的解释可能会导致重新审视以前的数据，并为工程设计具有纳米尺度的更复杂的干涉仪设备开辟道路。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Crossover from Coulomb blockade to quantum Hall effect in suspended graphene nanoribbons
实验研究了悬浮石墨烯片在电流退火过程中形成的悬浮石墨烯纳米带。运输测量表明，由于形成“库仑岛”，与量子霍尔电导高原出现在中等值的磁场$B$周围的电荷中性的运输间隙的开放。当增加$B$时，输运能隙被迅速抑制，并且由于电子相关性而被更大的能隙取代。我们的观察结果表明，悬浮纳米带允许调查的现象，到目前为止，不能在SiO $_2$基板上的带状访问。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Bi-layer Paired Quantum Hall States and Coulomb Drag
我们考虑了在总朗道能级填充分数${ν_T}=1$下双层量子霍尔系统中可能实现的三个态。这些状态中的两个可以被理解为成对状态。一种可能是在大的$d/l_B$极限下可压缩状态的不稳定性，其中$d$和$l_B$是层间距离和磁性长度。另一种是$(1,1,1)$状态，在小的$d/l_B$限值中是预期的。我们建议可以用纵向和霍尔阻力系数来区分这些不同的量子霍尔态。阻力系数可以用配对状态公式直接计算。
2000-10-17 cond-mat.mes-hall
Gate controlled unitary operation on flying spin qubits in quantum Hall edge states
在自旋分辨的量子霍尔边缘态（量子霍尔铁磁体）上行进的电子的自旋和轨道自由度是最大纠缠的。因此，这两个自由度上的幺正操作是等价的，这意味着人们可以通过轨道用非磁性方法操纵自旋。如果沿着磁化轴取自旋的量化轴，则天顶角由自旋分离边缘的分割率确定，而方位角被定义为边缘之间的相位差。利用这些性质，我们实现了量子霍尔铁磁体上电子自旋的电控幺正操作。自旋的天顶角是通过在一个角落处的回转半径来控制的，这是通过向位于一个边缘处的薄栅极施加电压来实现的。随后的方位角旋转也通过栅极电压经由边缘沟道之间的距离来控制。这两种操作的组合构成了量子霍尔边缘通道中自旋上的第一个系统电操作。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag of Luttinger liquids and quantum-Hall edges
我们研究了Luttinger液体模型描述的两个耦合的一维线态或边态的量子态。假设导线在有限段上相互作用。我们发现，对于相互作用参数$g=1/2$，在零温度下的拖曳率是有限的，这在费米液体系统中是不可能发生的。然而，由于导线的有限长度，零温度阻力在低温下被切断。我们还考虑了分数量子霍尔制度中的边缘态，我们认为，在分数量子霍尔制度中可能会看到低温增强的阻力效应。
1998-06-02 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent crossover in fractional quantum Hall edges in the presence of Coulomb interaction
基于一个新导出的微观分数量子霍尔边模型，研究了它在有限温度下的热力学性质。对于修饰的能谱，存在由温度确定的临界能量尺度，低于该临界能量尺度，对模型的玻色化到Luttinger液体是必不可少的折射色散被涂抹。根据这一观察结果，提出了一种与温度相关的交叉图，并将其应用于最近的隧道实验分析，与标准的Luttinger液体理论进行了比较，得到了与实测电导-温度曲线特征更好的拟合。我们还考虑了库仑相互作用在热力学中的作用，发现存在一个交叉点，在这个交叉点上，库仑相互作用的影响随着温度的升高而被抑制。
1997-09-05 cond-mat.mes-hall
Detection of Coulomb Charging around an Antidot in the Quantum Hall Regime
我们已经探测到二维电子气中电荷围绕势峰（反点）的振荡是大磁场B的函数。电场将反点周围的电子限制在闭合轨道上，其面积通过阿哈罗诺夫-玻姆效应量子化。增加B会减少每个状态的面积，将电子推到更靠近中心的位置，直到有足够的电荷积累，使电子隧穿出去。这是一种新的库仑阻塞形式，见于静电限制点。直流偏压下的加和激发谱证实了隧道效应的库仑阻塞。
1999-07-29 cond-mat.mes-hall
The problem of Coulomb interactions in the theory of the quantum Hall effect
我们总结了阿贝尔量子霍尔态的统一理论的主要成分。这个理论结合了芬克尔斯坦的局域化和相互作用效应的方法，与瞬子真空的拓扑概念以及陈-西蒙斯规范理论。我们阐述了一个新的对称性的意义（$\cal F$不变性）与无限范围的相互作用潜力的系统。我们解决重整化的理论，并提出的电导的标度图方面的主要结果。
2000-11-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb interactions, Dirac sea polarization and $SU(4)$ symmetry breaking of the integer quantum Hall states of graphene
研究了充满狄拉克海对具有长程库仑相互作用的石墨烯整数量子霍尔态的$SU(4)$对称性破缺的影响.我们的模型还包括哈伯德和最近邻排斥相互作用的强度分别为$U$和$V$。我们发现，$n=0$朗道能级的对称性破缺导致狄拉克海的$SU(4)$极化。这将导致在几个阶段，是缺席时，狄拉克海的影响被忽略。我们在$U$ - $V$空间中计算相图。我们还计算了所有相位在倾斜磁场中的激励间隙。我们比较我们的模型结果与实验，并找到一个范围内的$U$和$V$是与他们一致的。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall
Frictional magneto-Coulomb drag in graphene double-layer heterostructure
电子系统中两个平行层间的库仑相互作用可以通过层间库仑散射产生摩擦拖曳效应。利用石墨烯双层结构和少层六方氮化硼（hBN），研究了强磁场下密度可调的磁阻力和霍尔阻力。所观察到的大的磁阻力和霍尔阻力信号可以与驱动层和阻力层的劳道能级（LL）填充状态相关联。我们发现，磁和霍尔拖曳电阻率张量的符号和大小可以定量相关的驱动层和拖曳层中的磁阻张量的变化，确认在量子霍尔制度的磁阻力的理论公式。用库仑散射相空间理论定性地解释了所观察到的磁阻力的弱温度依赖性和$\sim B^2$依赖性。
2016-12-26 cond-mat.mes-hall
Effect of inter-edge Coulomb interactions on transport through a point contact in a ν= 5/2 quantum Hall state
我们研究了v = 5/2量子霍尔系统中分离两个线结的点接触的输运。我们分析了半填充朗道能级（假设半填充态为Pfiran波函数）和两个完全填充朗道能级的手征玻色子边缘模式之间的边缘间库仑相互作用的影响。在参与线结的所有六个边之间存在边间库仑相互作用的情况下，稳定的固定点对应于既不是完全不透明也不是完全透明的点接触。值得注意的是，这个固定点代表了半满能级完全透射，而两个满能级完全背散射的情况;因此固定点霍尔电导由G_H = {1/2} e^2/h给出。我们预言了系统从对应于全连通情形（G_H = {5/2} e^2/h）和全不连通情形（G_H = 0）的两个不稳定不动点逼近稳定不动点的非普适温度幂律.
2009-05-19 cond-mat.mes-hall
Localization, Coulomb interaction, topological principles and the quantum Hall effect
我们报告的后果，一个新的相互作用的对称性，保护重整化的电子气在低维一般，特别是在量子霍尔制度。我们引入了一个包含库仑相互作用的广义无质量局域化判据，建立了霍尔电导量子化和无质量边缘玻色子理论。
2001-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$ and Coulomb Drag
我们考虑了在总朗道能级填充分数${ν_T}=1$下双层量子霍尔系统中可能实现的一些强关联量子霍尔态。一种状态，即$(3,3,-1)$状态，可以在大的$d/l_B$极限下作为可压缩状态的不稳定性发生，其中$d$和$l_B$分别是层间距离和磁性长度。这种状态有一个层间连贯的等级后代。在小$d/l_B$极限中预期的另一个层间相干态是众所周知的Halperin $(1,1,1)$态。利用复合费米子配对的概念，我们讨论了描述这些状态的波函数。我们使用Chern-Simons Landau-Ginzburg理论构建了相图，并讨论了各个相之间的过渡。我们建议，纵向和霍尔阻力系数可以一起使用的层间隧穿实验区分这些不同的量子霍尔态。我们的工作表明，双层${ν_T}=1$量子霍尔相图是相当丰富的比，迄今为止在文献中所假设的。
2000-11-28 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall effect and spin-Coulomb drag in doped semiconductors
在这篇综述中，我们详细描述了两个重要的自旋输运现象：非本征自旋霍尔效应（来自电子和杂质之间的自旋轨道相互作用）和自旋库仑阻力。这两种现象的相互作用进行了分析。特别地，我们讨论了自旋相反的电子之间的散射对自旋流的影响和自旋霍尔效应产生的自旋积累。未来的挑战和开放的问题进行了简要讨论。
2009-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Renormalization of modular invariant Coulomb gas and Sine-Gordon theories, and quantum Hall flow diagram
利用重整化群（RG）研究了二维电磁库仑气体和模群SL（2，Z）下不变量的推广Sine-Gordon理论。流程图是建立从缩放方程，我们得出的临界行为在各个过渡点的图。在提出不同量子霍尔流体之间的SL（2，Z）对偶性之后，我们讨论了这种流体与全局量子霍尔相图之间的类比。
1998-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Fractional Coulomb blockade for quasiparticle tunneling between edge channels
研究了分数量子霍尔机制下$1.4~\mathrm{μm}$宽量子点的磁电导。对于填充因子为$\approx 2/3$和$\gtrsim 1/3$的量子点，所观察到的库仑共振在磁场中表现出周期性调制。这表明量子点中2/3分数量子霍尔态的非平凡重构。我们提出了一个模型的充电系统的稳定性图假设两个可压缩区域分开的填充因子$2/3$和$1/3$，分别不可压缩的条纹。由磁场周期对总磁场的依赖关系，我们构造了量子点中的零场电荷密度分布。两个可压缩区域之间的隧穿表现为分数库仑阻塞。对于两个填充因子区域，我们通过与填充因子2处的测量值进行比较来提取分数电荷$e^*/e = 0.32 \pm 0.03$。由于它们与量子霍尔法布里-珀罗干涉仪的密切关系，我们对分数量子霍尔机制中量子点的研究扩展并补充了研究任意子分数量子霍尔准粒子性质的干涉实验。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade in the Fractional Quantum Hall Effect Regime
我们利用手征Luttinger液体理论研究了分数量子霍尔效应下量子点的输运，发现了丰富的非费米液体隧穿特性。特别是，我们预测了一个显着的库仑阻塞型能隙，是量化的非相互作用的水平间距，新的幂律隧穿指数的电压超过阈值的单位，和线的形状作为栅极电压的函数，是显着不同的费米液体。我们提出实验，利用这些独特的光谱特性作为一个新的探针的分数量子霍尔效应。
2000-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Understanding the Missing Fractional Quantum Hall States in ZnO
我们分析了库仑相互作用强度对ZnO异质界面二维电子气中偶、奇分母分数量子霍尔效应的影响。在该系统中，朗道能级间隙比常规GaAs系统中的朗道能级间隙小得多。即使在非常高的磁场中，库仑相互作用与朗道能级隙相比也非常大。因此，我们考虑的影响，更高的朗道水平考虑屏蔽库仑势的随机相位近似。有趣的是，我们的精确对角化研究的集体模式与此屏蔽的潜力成功地解释了最近的实验，偶数和奇数分母分数量子霍尔效应，特别是，出乎意料的5/2状态的缺席和9/2状态的ZnO的存在。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall
Thermal broadening of the Coulomb blockade peaks in quantum Hall interferometers
我们证明了在Fabry-Perot干涉仪中代表库仑岛的分数量子霍尔盘的微分磁化率与库仑岛的电导成正比，其顺磁峰是库仑阻塞电导峰的平衡对应物.以边缘态的有效共形场论的配分函数为热力学势，计算了岛面积变化时库仑阻塞峰的位置、峰间距离的调制以及峰随温度的变化而发生的热衰减和展宽。峰高和峰宽的有限温度估计可以提供有关库仑阻塞的实验可观测性的重要信息。此外，预测的峰值不对称性和位移在有限的温度下，由于中性多重性可以用来区分不同的分数量子霍尔态具有类似的零温度库仑阻塞模式。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb corrections to the extrinsic spin-Hall effect of a two-dimensional electron gas
我们发展了二维电子气非本征自旋霍尔电导的微观理论，包括斜散射、侧跳和库仑相互作用效应。我们发现，虽然与侧跳连接的自旋霍尔电导率是独立的电子-电子相互作用的强度，斜散射项减少的自旋库仑阻力，所以总自旋电流和总自旋霍尔电导率减少典型的实验迁移率。此外，我们预测，在顺磁系统中的自旋库仑阻力减少自旋积累在两个不同的方式：（i）直接通过减少的斜散射贡献（ii）间接通过减少的自旋扩散长度。使用一个精确可解的斜散射模型得到的自旋霍尔电导率的各种贡献的显式表达式。
2006-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bulk Tunneling at Integer Quantum Hall Transitions
研究了强磁场中二维电子系统{ \em体}在整数量子霍尔跃迁附近的隧穿.我们提出了一个非微扰计算的隧穿态密度（TDOS）的库仑和短程电子-电子相互作用。在库仑相互作用的情况下，TDOS表现出二维量子库仑能隙行为，$ν(\ve)=C_Q\ave/e^4$，其中$C_Q$是量子力学起源的非普适系数。对于短程相互作用，我们发现在低偏差下的TDOS遵循$ν(\ve)/ν(0)=1+(\ave/\ve_0)^γ$，其中$γ$是由短程相互作用的标度维数决定的普适指数。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag in the quantum Hall $ν= 1/2$ state: Role of disorder
本文研究了强磁场作用下两层二维电子气之间的库仑阻力，每层的朗道能级填充因子为1/2。我们发现$ρ_D$是非常大的，相比零磁场的情况。我们把这种增强归因于强磁场中密度涨落的缓慢衰减。对于一个干净的系统，纵向电导率的线性$q$依赖性，$ν=1/2$状态的特征，导致一个独特的温度依赖性- $\rd \propto T^{4/3}$。在半经典近似下，无序导致与干净的情况相比的跨阻率的降低，以及$T^2\log T$在低温下的温度依赖性。
1997-09-18 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interactions, quantum Coulomb gap, and dynamical scaling near integer quantum Hall transitions
研究了整数量子霍尔跃迁附近电子-电子相互作用对体隧穿态密度的影响。考虑到在临界导电状态的相互作用的动态屏蔽，我们表明，TDOS的行为显着改变，从它的非相互作用的对应。对于库仑相互作用，我们证明了TDOS在费米能级上按照具有非普适斜率的量子库仑能隙形式线性消失。对于短程相互作用，TDOS被发现遵循幂律与指数成正比的相互作用强度。由于短程相互作用是已知的非相互作用的临界点无关的扰动，我们预测，缩放后，幂律被涂抹，导致有限的零偏置TDOS。然而，零偏值的方法是由幂律描述的，具有由短程相互作用的标度维数确定的普适指数。我们还考虑了准一维样品的情况下，边缘，并发现TDOS成为依赖于霍尔电导由于改变扩散的边界条件。对于短程相互作用，准一维条带的TDOS在费米能级附近呈线性，在微扰极限下斜率与电阻率成反比。这些结果与体隧穿实验定性一致。我们讨论了最近的事态发展，了解电子-电子相互作用所发挥的作用，在IQHT和这些结果的动态缩放的过渡宽度的影响。我们认为，对于长程库仑相互作用，量子库仑间隙的存在，在量子临界制度的过渡引起所观察到的动力学指数z=1。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall nano-interferometer in graphene
量子霍尔边缘态提供了准粒子干涉测量的途径，只要相位相干长度与量子霍尔干涉仪（QHI）尺寸之间的比值足够大。通过缩小QHI面积来最大化这个比率有利于库仑相互作用，削弱了清晰的干扰观测。在这里，我们使用扫描门光谱来探测基于解毒剂的石墨烯纳米QHI中的干涉机制，没有局域态（LS）。一个简单的法布里-珀罗模型，没有库仑相互作用，再现QHI现象，即使在最小的QHI，突出LS的不利作用。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Observation of exchange Coulomb interactions in the quantum Hall state at nu=3
在nu=3量子霍尔态的库仑交换相互作用的电子确定从两个朗道能级间自旋翻转激发共振非弹性光散射测量。这两个耦合的集体激发与N=0和N=1朗道能级产生的朗道能级间自旋翻转跃迁有关。在长波极限中的两个自旋翻转模式之间的强排斥清楚地表现在显示库仑交换贡献的光谱中，所述库仑交换贡献与nu=1处的量子霍尔态的交换能量相当。在Hartree-Fock近似下的理论计算与自旋翻转集体激发的测量能量符合得很好。
2010-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Hall Conductivity and Pauli Susceptibility in the Presence of Electron-Electron Interactions
我们发现了具有Rashba耦合的干净二维电子系统中频率依赖的自旋霍尔电导率和磁化率之间的普遍关系：在任意两粒子自旋守恒相互作用的存在下的$σ_{sH}(Ω)= \frac{e}{(gμ_B)^2m_b}χ_\parallel(Ω)$。我们表明，库仑相互作用重整化的自旋霍尔常数。对$σ_{sH}$的相对校正的大小与库仑相互作用参数$e^2/εv_F\hbar$成比例，并且不依赖于Rashba耦合$α$的强度。
2004-07-23 cond-mat.mes-hall
Composite Fermions and quantum Hall systems: Role of the Coulomb pseudopotential
平均场复合费米子（CF）图像成功地预测了分数量子霍尔（FARTH）系统中形成最低能带的多重态的角动量。这一成功不能归因于库仑和陈-西蒙斯之间的相互作用超过平均场的取消，因为这些相互作用有完全不同的能量尺度。相反，它是由最低朗道能级（LL）中库仑赝势V（L）（对能量作为对角动量的函数）的行为引起的。短程排斥赝势类的定义，导致短程Laughlin在许多身体系统的相关性，并可以应用CF模型。这些Laughlin相关性定量描述使用分数亲子关系的形式主义。的讨论说明了在最低和激发LL的高达11个电子的数值对角化的能量谱的分析。V（L）的行为的定性差异，有时无效的平均场CF图片时，适用于更高的LL的。例如，在第一激发LL中，nu=7/3态不是Laughlin nu=1/3态。所涉及的赝势的分析也解释了CF图片的成功或失败时，适用于其他系统的带电费米子与库仑排斥，如Laughlin准粒子在的ECOH层次或带电激子在电子空穴等离子体。
2000-02-07 cond-mat.mes-hall
Fermi surface versus Fermi sea contributions to intrinsic anomalous and spin Hall effects of multiorbital metals in the presence of Coulomb interaction and spin-Coulomb drag
反常霍尔效应（AHE）和自旋霍尔效应（SHE）是量子化学的基本现象，具有很大的应用潜力。然而，我们对相互作用效应的理解并不令人满意，并且应该澄清关于费米海项和费米表面项对相互作用多轨道金属的本征AHE或SHE的电导率的作用以及关于自旋库仑阻力对本征SHE的影响的问题。在这里，我们解决了第一个问题，并提供了第一步关于第二个问题，通过开发一个一般的形式主义的线性响应理论与适当的近似，并使用分析参数。最引人注目的结果是，即使没有杂质，费米表面项，一个非贝里曲率项，在高温或稍低的温度下起主导作用。特别是，这个费米表面项导致的直流异常霍尔或自旋霍尔电导率的温度依赖性，由于相互作用引起的准粒子阻尼和校正的直流自旋霍尔电导率由于自旋库仑阻力。这些结果修正了我们对内在AHE和SHE的理解。我们还发现，直流异常霍尔和纵向电导率之间的差异产生的差异，在占主导地位的多带激发。这不仅解释了为什么Fermi海项如Berry曲率项只在清洁和低温的情况下对带间输运起重要作用，而且为处理相互作用多轨道金属中电子-电子相互作用提供了有用的原则，使输运系数的一般形式化。最后，我们的结果和实验之间的一些对应关系进行了讨论。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bilayers and quasi-3D stacks of Jain series fractional quantum Hall states from parton construction
我们提出了一个描述的双层和准三维堆叠的Jain系列分数量子霍尔态使用其部分子描述，并认为他们作为候选状态时，层间库仑相互作用是可比的层内库仑相互作用。对于双层，K-矩阵理论，提出并示出是不同的去耦或键合层。准3D系统具有无隙规范激发和有隙部分子，它们可以在3D中移动，从而为三维量子霍尔态提供了一个玩具模型。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall
Imaging transition to fractional quantum Hall regime by Coulomb blockade microscopy
我们考虑了量子点中的电子系统，并利用扫描探针技术，通过库仑阻塞显微术（CBM）对受限电荷密度进行成像。我们应用精确对角化方法来研究电子系统对探针模型势所引起的势的反应，并计算了作为探针位置函数的能量图。从能量图中导出的电荷密度与精确的电荷密度是相对的。我们主要研究了在外加磁场中电子系统向分数量子霍尔条件的跃迁。对于对应于最低朗道能级的整数填充的磁场，电子系统对探针的电势表现出类似液体的反应，并且受限电荷密度可以相当准确地由CBM映射。对于分数填充的最低朗道水平的单电子电荷密度岛成核的尖端的存在下。在圆形量子点中，单电子岛逃避CBM成像。我们表明，映射的分子电荷密度是可能的限制电位的对称性，这是较低的和一致的几何形状的最低能量的单电子岛的电荷分布。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance, Quantum Hall Effect, and Coulomb Blockade in Topological Insulator Nanocones
通过圆柱形拓扑绝缘体（TI）纳米线的磁输运是由量子限制和几何（Aharonov-Bohm和Berry）相之间的相互作用。在这里，我们认为，更广泛的类TI纳米线具有不同的半径-其中一个均匀的同轴磁场诱导一个不同的Aharonov-Bohm通量，产生一个非平凡的质量一样的潜力沿线-是通过研究其最简单的成员，一个TI nanocone。这种纳米锥允许观察有趣的介观传输现象：虽然在垂直磁场的电导是量子化的，由于高阶拓扑铰链状态，它显示了共振传输通过狄拉克朗道能级在同轴磁场。此外，它可以作为一个量子磁瓶，限制表面狄拉克电子，并导致一个主要的相互作用为主的库仑阻塞型制度。我们数值计算表明，上述效果发生的实验可访问的系统大小和磁场的值，这表明TI nanocone结可以作为狄拉克电子光学设置的积木。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall
The $θ$ vacuum reveals itself as the fundamental theory of the quantum Hall effect II. The Coulomb interaction
在格拉斯曼$U(2N) / U(N) \times U(N)$非线性$σ$模型中，我们可以研究自由电子气和相互作用电子气的低能动力学。我们研究这两个根本不同的物理问题之间的交叉。我们展示了如何拓扑参数的精确量子化的霍尔电导扩展到包括库仑相互作用问题。我们讨论动力学标度，并与变程跳跃理论联系起来。
2002-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Hall Coulomb drag induced by electron-electron skew scattering
本研究针对外尔半金属-正常金属层结构，揭示自旋轨道作用下电子-电子斜散射产生的两类库仑拖曳分量，阐明其对霍尔拖曳电导率和电阻率的不同影响，深化电子流体类霍尔摩擦微观机制的认知。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall
Coulomb interactions and effective quantum inertia of charge carriers in a macroscopic conductor
研究了尺寸远大于电子相干长度的量子霍尔棒的低频导纳。我们发现，这种宏观导体的行为是一个理想的量子导体与零的纵向电阻和纯电感的行为，直到f<1MHz。使用几种测量配置，我们研究了这种电感的依赖关系的边缘通道的长度和整数量子霍尔填充分数。实验数据很好地描述了边缘磁等离子体的散射模型，考虑到有效的长程库仑相互作用的样品。这表明电感对填充分数的依赖性来自于非门控宏观量子霍尔棒内库仑相互作用引起的载流子的有效量子惯性。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall
Transport between edge states in multilayer integer quantum Hall systems: exact treatment of Coulomb interactions and disorder
在垂直磁场中的一组堆叠的二维电子系统，如果层间隧穿不太强，则表现出三维版本的量子霍尔效应。当这样的样品处于量子霍尔平台时，每层的边缘态结合在样品表面形成手性金属。我们研究的相互作用和无序的手性金属的输运性质的相互作用，在弱层间隧道的制度。我们的出发点是一个没有层间隧穿的系统，其中唯一的激发是谐波集体模式：表面磁等离子体激元。使用玻色化和工作微扰的层间隧穿振幅，我们表示这些集体模式的频谱方面的输运性质，处理电子-电子相互作用和杂质散射准确。我们计算了电导率作为温度的函数，发现它随着温度的升高而增加，正如在最近的实验中观察到的那样。我们还计算了介观电导波动引起的磁场分量垂直于样品表面的变化的自相关函数，以及它对温度的依赖性。我们表明，电导波动的特征是失相长度与温度成反比。
2005-12-12 cond-mat.mes-hall
Interference, Coulomb blockade, and the identification of non-abelian quantum Hall states
我们研究了分数量子霍尔机制下法布里-珀罗干涉仪中不同电子输运现象之间的关系。特别是，我们研究这些现象反映量子霍尔准粒子的统计方式。对于两个系列的状态，我们研究，一个阿贝尔和一个非阿贝尔，我们表明，从测量的最低阶干涉图样在一个开放的法布里-珀罗干涉仪的信息是相同的，可以从温度依赖性的库仑阻塞峰在一个封闭的干涉仪。我们认为，尽管两个系列的状态，干扰和库仑阻塞测量的实验签名之间的相似性很可能是能够区分阿贝尔和非阿贝尔状态，由于阿贝尔状态的局部扰动的敏感性，其中非阿贝尔状态是不敏感的。
2010-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb Oscillations in Antidots in the Integer and Fractional Quantum Hall Regimes
我们报告的电阻振荡的测量在微米级antidot在整数和分数量子霍尔制度。在整数制度，我们得出结论，振荡是库仑型的磁场周期的标度与数量的边缘绑定到antidot。基于栅电压和场周期，我们发现在填充因子ν = 2时，隧道电荷为e和两个带电边缘。将这幅图推广到分数态，我们发现（同样，基于场和栅电压周期）在ν = 2/3时，隧穿电荷为（2/3）e，并且有一个带电荷的边缘。
2012-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coulomb drag in compressible quantum Hall states
本文研究强磁场作用下两层二维电子气体间的库仑阻力。我们首先关注的情况下，电子密度是这样的朗道能级填充分数$ν$在每一层是，或接近，$ν=1/2$。讨论层之间的耦合在纯电子方面，我们表明，独特的依赖性的纵向电导率波矢量，在表面声波实验中观察到的，导致一个非常缓慢的衰减的密度波动。因此，它对库仑阻力有决定性的影响，如在transresistivity $ρ_D$中所示。我们发现，与零磁场下的典型值相比，跨阻率非常大，并且它的温度依赖性是唯一的-- $ρ_D \propto T^{4/3}$。对于处于或接近于$1/4$和$3/4$的填充因子，跨阻率具有相同的$T$依赖性，并且大于在$ν= 1/2$处的跨阻率。我们计算了$ν=3/2$情形下的$ρ_D$，并提出它可能揭示电子在$ν=3/2$的自旋极化。我们比较我们的结果，最近的计算$ρ_D$在$ν=1/2$复合费米子的方法，并获得了$T^{4/3}$依赖。我们的结论是，在复合费米子语言中出现的是陈-西蒙斯相互作用引起的阻力，物理上，电子库仑阻力。
1997-01-20 cond-mat.mes-hall
Ground state and edge excitations of quantum Hall liquid at filling factor 2/3
在考虑长程库仑相互作用和边缘限制势的微观模型下，基于圆盘几何，对分数量子霍尔液体朗道能级填充因子$ν=2/3$进行了数值研究.我们发现基态可以用$ν=1/3$ Laughlin态的粒子-空穴共轭精确描述。我们还发现了两个反向传播的边缘模，并且前向传播模的速度大于后向传播模的速度。速度对背景约束势的变化有相反的响应。另一方面，改变两体库仑势对速度有定性相同的影响;例如，我们发现增加层厚度（这软化了库仑相互作用）降低了前向模式和后向模式的速度。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall
Coulomb oscillations of a quantum antidot formed by an airbridged pillar gate in the integer and fractional quantum Hall regime
本文利用空气桥柱状栅极在整数和分数量子霍尔 regime 中形成量子反点，通过分析库仑振荡发现 ν=2/3 时有效电荷为 ν=2 和 1 时的 2/3，可用于以 2e/3 为单位捕获和发射电荷。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall
Unscreened Coulomb interactions and quantum spin Hall phase in neutral zigzag graphene ribbons
研究了非屏蔽库仑相互作用对有限宽中性锯齿形石墨烯带量子自旋霍尔（QSH）相的影响。通过求解包含内禀自旋轨道相互作用的紧束缚哈密顿量，得到了能带结构和边态波函数的精确表达式。这些分析结果，紧束缚计算的支持下，表明手征自旋过滤的边缘状态组成的本地化和阻尼振荡波函数，让人想起扶手椅带中获得的。长程库仑相互作用的加入在电荷扇区中打开了一个带隙，并具有无带隙的自旋扇区。与扶手椅终端相反，电荷带隙随带宽呈指数关系消失，其振幅和衰减长度强烈依赖于I-SO耦合。报告从头计算的比较。
2009-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Hall Transport in Granular Metals and Effects of Coulomb Interactions
本文提出了大隧穿电导下颗粒系统的霍尔效应理论$g_{T}\gg 1$。霍尔传输基本上是由晶粒内的电子动力学，这是我们发现使用久保公式和图解技术，可以描述由非零扩散模式内的晶粒。我们表明，在没有库仑相互作用的霍尔电阻率$ρ_{xy}$既不依赖于隧道电导，也不对晶粒内的无序，并给出了由经典公式$ρ_{xy}=H/(n^* e c)$，其中$n^*$不同的晶粒内的载流子密度$n$由一个数值系数确定的形状的晶粒和颗粒晶格的类型。进一步，我们通过计算一级修正的方法研究了库仑相互作用的影响，发现：（1）在很宽的温度范围内，$1/g_T$超过隧穿逃逸率$\Ga$，霍尔电阻率$ρ_{xy}$和电导率$\sig_{xy}$在$T$修正中都是对数的，这是局域的，在均匀无序金属中是不存在的;（ii）与$T\ll\Ga$相关的对$\sig_{xy}$的大尺度"Altshuler-Aronov“修正消失，与均匀无序金属理论一致。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite Fermions and the Fractional Quantum Hall Effect
平均场复合费米子图成功地预言了分数量子霍尔系统的低激发态。这一成功不能归因于库仑和陈-西蒙斯之间的相互作用超出平均场的取消，而仅仅取决于最低朗道能级（LL）的库仑赝势的短程（SR）。类的赝势的MCFF图片可以应用的定义。成功或失败的MFCF图片在各种系统（电子在激发LL的，劳克林准粒子，带电的磁激子）的解释。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade Doppelgangers in Quantum Hall States
在本文中，我们提出了这样一个问题：库仑阻塞实验能在多大程度上正确地识别和区分量子霍尔态中不同的拓扑序？我们明确地发现答案是：相当差。特别是，我们写的谐振峰的间距在一个简单的形式，明确显示其依赖于系统的边缘模式的共形标度尺寸的一般表达式。这种形式使一般论点变得透明，即库仑阻塞峰间距不提供系统拓扑顺序的强烈指示性特征，因为它与编织统计仅弱相关。我们支持这个一般性的论点与所有最相关的非阿贝尔候选国的例子，证明他们有库仑阻塞doppelgangers -候选国在相同的填充分数相同的库仑阻塞签名，但显着不同的拓扑顺序和编织统计。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards Universal Topological Quantum Computation in the $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall State
可以描述在朗道能级填充分数$ν= 5/2$处观察到的量化霍尔平台的Pfronan状态可以支持具有极低错误率的拓扑保护的量子位。编织操作还允许完美地实现这些量子位的某些酉变换。然而，在普费曼态的情况下，这组幺正运算对于通用量子计算来说并不足够（即在幺正群中不是稠密的）。如果还使用了一些拓扑上不受保护的操作，那么Pfweian态支持通用量子计算，尽管有些操作需要纠错。另一方面，如果可以实现某些拓扑改变操作，那么完全拓扑保护的通用量子计算是可能的。为了实现这一点，它是必要的，以测量准粒子的轨迹包围其他运动轨迹在一个时间依赖的霍尔液滴几何形状之间的干扰。
2005-12-05 cond-mat.mes-hall
Imaging of the Coulomb driven quantum Hall edge states
在量子霍尔效应（QHE）体系中，二维电子气（2DEG）的边缘被分为金属和绝缘相间的条带，其宽度由QHE态的能隙和静电库仑相互作用决定.然而，这些亚微米特征的局部探测由于掩埋的2DEG结构而具有挑战性。使用一种新开发的微波阻抗显微镜，我们展示了实空间电导率映射的边缘和体状态。的大小，位置和场的依赖性的边缘带周围的样品周长同意定量与自洽的静电图片。作为磁场函数的微波图像的演化提供了围绕ν= 2 QHE状态的丰富的微观信息。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron-pairing in the quantum Hall regime due to neutralon exchange
电子在凝聚态系统中的行为主要由库仑排斥作用决定。然而，在特殊情况下，库仑相互作用可以有效地吸引，在非常规超导体和专门设计的介观装置中产生电子配对。在量子霍尔系统中，由于朗道能级的巨大简并性，电子相互作用可以发挥特别重要的作用，例如导致具有分数电荷和任意子统计的准粒子的出现。量子霍尔法布里-珀罗（FPI）干涉仪由于其探测这种奇异物理的能力而引起了越来越多的关注。此外，这种干涉仪也会受到电子相互作用的影响。最近，在量子霍尔FPI中发现了电子配对的实验证据（H.K. Choi等人，Nat. Comm 6，7435（2015））。理论上描述的FPI在强背散射的限制和屏蔽库仑相互作用的影响下，我们计算电子散粒噪声，确实找到了一个两倍的增强Fano因子的一些参数，指示电子配对。这一结果解释的电子相互作用，由于交换中性边缘间等离子体激元，所谓的中性子。
2020-07-01 cond-mat.mes-hall
Elastic backscattering of quantum spin Hall edge modes from Coulomb interactions with non-magnetic impurities
我们证明了在量子自旋霍尔绝缘体边缘的螺旋电子和动态杂质之间的静电相互作用可以诱导准弹性背散射。模型的杂质作为一个两级系统，我们表明，反向传播的Kramers简并电子态之间的过渡可以发生不打破时间反演对称性，只要杂质也经历了过渡。相关的电阻具有弱的温度依赖性，直到非通用的温度标度。我们的研究结果扩展了已知的背散射机制在螺旋边缘模式的范围，包括电子隧穿出系统是不存在的情况下。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb Blockade in Hierarchical Quantum Hall Droplets
由共形场论的配分函数可以很容易地导出霍尔流体量子点中能级的简并，从而导致电导峰。他们的完整的表达式可以找到霍尔状态与阿贝尔和非阿贝尔统计，适应已知的结果为环形几何。我们分析了阿贝尔态的分层填充分数，ν=m/（mp \pm 1），并发现了一个非平凡的模式的电导峰。特别是，它们中的每一个都具有特征多重性，这是由于m折叠边的扩展对称性。多重性的实验测试可以更好地了解这种复合边缘的动力学。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall hep-th
