Interaction-Driven Asymmetry in the Breakdown of the $ν$ = 1 Quantum Hall State
本文通过实时探测铁磁 $ν$ = 1 整数量子霍尔态的输运响应,发现 $ν>1$ 和 $ν<1$ 时的不对称击穿由相互作用效应主导,揭示了电子-电子相互作用在整数量子霍尔相中的重要性及其多体纠缠基础。
2025-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of counterflow superfluidity in a disordered quantum Hall bilayer
我们提出了一个理论的制度的相干层间隧穿在无序量子霍尔双层在总填充因子1,允许静态涡旋的影响。我们发现该系统由极化超流相区域组成。注入电流在被无序钉扎的极化畴之间引入相位滑移。我们提出了一个模型的饱和隧穿域预测的临界电流的击穿相干隧穿是广泛的系统大小。这一理论得到了二维无序相模型数值结果的支持。我们还讨论了我们的图片可能被用来解释实验中的逆流几何形状和两端测量。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current distribution in Hall bars and breakdown of the quantum Hall effect
本文用数值方法研究了具有无序结构的小霍尔栅中的电流分布。据观察,特别是,在霍尔平台制度的霍尔电流往往集中在样品边缘附近,而它减少平均在样品内部作为本地化的结果。还报告了另一个数值实验的相关,但相当独立的主题,击穿的量子霍尔效应。指出霍尔场与样品内部无序的竞争是一个子带内过程,可以解释实验观察到的临界击穿场的大小和磁场依赖性(与B^{3/2}成正比)。
2000-06-14 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization induced by breakdown of fractional quantum Hall effect
本文研究了分数量子霍尔效应(FQH)击穿引起的动态核极化(DNP)。我们发现,电压-电流特性依赖于电流扫描速率在量子霍尔态的朗道能级填充因子$ν$ = 1,2/3,和1/3。扫描速率的依赖性归因于DNP发生在击穿制度的DNH状态。抽运和探测实验结果表明,在FQH态击穿区域中诱导的DNP的极性与在奇数量子霍尔态击穿区域中诱导的DNP的极性相反。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Electrical polarization of nuclear spins in a breakdown regime of quantum Hall effect
我们发展了一种计算量子霍尔系统中核自旋极化的方法。在奇整数量子霍尔效应(QHE)的击穿机制中,电子被激发到自旋极性相反的朗道子带上,通过超精细相互作用使核自旋动态极化.极化的核自旋反过来加速QHE击穿,导致量子霍尔导体的滞后电压-电流特性。
2006-11-16 cond-mat.mes-hall
Novel metallic and insulating states at a bent quantum Hall junction
研究了两个量子霍尔系统以直角相交的非平面几何结构的量子霍尔效应。当两个面在相等的填充因子nu时,结托管具有非量子化电导的通道,取决于nu。在nu = 1/3时,状态是金属的,随着温度T的下降,沿着结的电导增加。在nu = 1,2时,它是强绝缘的,而在nu = 3,4时,它只表现出弱的T依赖性。在沿结施加直流电压偏置时,微分电导再次显示出三种不同的行为。Hartree计算的分散在交界处说明了可能的解释,并强调从平面QH结构的差异。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Model for the Voltage Steps in the Breakdown of the Integer Quantum Hall Effect
在用于维持美国电阻标准的样品中,无耗散整数量子霍尔效应的击穿作为一系列耗散电压阶跃发生。这种类型的击穿的机制,提出了一种基于磁激子的产生时,量子霍尔流体流过离子化的杂质超过临界速度。计算的产生率给出了一个电压阶跃高度与测量电子和空穴气体。我们还比较了这个模型的流体动力学描述的故障。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall
Model for Breakdown of Laminar Flow of a Quantum Hall Fluid Around a Charged Impurity: Comparison with Experiment
在用于维持美国电阻标准的样品中,无耗散整数量子霍尔效应的击穿作为一系列耗散电压阶跃发生。这种类型的击穿的机制,提出了一种基于磁激子的产生时,量子霍尔流体流过离子化的杂质超过临界速度。计算出的产生率给出了与测量值良好一致的电压阶跃高度。我们还比较了这个模型的流体动力学描述的故障。
2003-06-10 cond-mat.mes-hall
Current-induced breakdown of the quantum anomalous Hall effect
本文研究了量子反常霍尔效应在电流或尺寸变化下击穿的机制,发现相对手性边缘态间的电场驱动表面态中二维电荷puddles渗流是导致无耗散状态突变性击穿的最可能原因。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-induced breakdown of the quantum Hall effect
对霍尔电场与无序竞争引起的量子霍尔效应的击穿进行了数值分析。事实证明,在密集杂质的制度,特别是,局域态的数量与霍尔场呈指数下降,其依赖于磁场和电场总结在一个简单的标度定律。阐明了标度律背后的物理图象。这种子带内过程,即霍尔场与无序的竞争,导致了几百V/cm量级的临界击穿场,这与观测结果一致,并解释了实验观察到的磁场依赖性\propto B^{3/2}。一些可测试的后果的标度律进行了讨论。
1999-06-17 cond-mat.mes-hall
Theory of Current-Induced Breakdown of the Quantum Hall Effect
通过使用冯诺伊曼晶格表示研究具有高注入电流值的稳态的量子霍尔效应,我们发现由于霍尔电场而发生扩展态带的加宽,并导致量子霍尔效应的击穿。霍尔电导同意一个拓扑不变量,是量子化的临界场以下,而不是量子化的临界场以上。临界场与$B^{3/2}$成比例,并且如果扩展态占据系统的一小部分,则临界场显著增强。
1998-11-13 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
Spatial gradient of dynamic nuclear spin polarization induced by breakdown of quantum Hall effect
研究了霍尔栅器件中量子霍尔效应击穿区动态核极化的空间分布。我们检测核磁共振(NMR)信号的极化核自旋通过测量霍尔电压$V_{xy}$使用三对电压探针连接到霍尔条的导电通道。我们发现,NMR信号的幅度取决于霍尔电压探针的位置,并且最大的NMR信号从离电子注入电极最远的探针对获得。结合抽运-探测实验结果,我们得出QHE击穿引起的DNP沿电子漂移方向发展的结论。
2010-12-20 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization and Knight shift measurements in a breakdown regime of integer quantum Hall effect
核自旋在奇整数量子霍尔效应(QHE)的击穿机制中被电极化。电子激发到具有相反自旋极性的上朗道子带,通过超精细相互作用翻转核自旋。极化核自旋降低了自旋分裂能,加速了QHE击穿。在射频磁场的照射过程中,也可以通过调整电子密度来测量核自旋的奈特位移。
2007-11-21 cond-mat.mes-hall
Unraveling quantum Hall breakdown in bilayer graphene with scanning gate microscopy
我们使用低温扫描门显微镜(SGM)调查的剥离双层石墨烯片的量子霍尔制度的崩溃。SGM的击穿过程中捕获的图像表现出复杂的模式的“热点”的电导是强烈影响的尖端的存在。我们的结果很好地描述了基于量子渗流的模型,该模型将高响应度的点与局部朗道能级之间的尖端诱导散射联系起来。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Coherent manipulation of nuclear spins in the breakdown regime of integer quantum Hall states
我们提出了一种利用量子霍尔效应击穿引起的动态核极化对核自旋进行电操纵的新方法。通过GaAs/AlGaAs单异质结界面处的二维电子系统与核自旋系统的超精细相互作用,实现了核自旋的极化和探测。通过测量导体的纵向电压,观察到核自旋量子态之间的相干振荡。
2008-08-29 cond-mat.mes-hall
The Role of Electrical and Thermal Contact Resistance for Joule Breakdown of Single-Wall Carbon Nanotubes
收集并分析了绝缘基底上单壁碳纳米管在空气中的电击穿数据。焦耳击穿功率与纳米管长度的一个普遍的缩放被发现,这似乎独立于所使用的绝缘基板或其厚度。这表明在单壁碳纳米管和绝缘体之间的界面处的热阻,以及单壁碳纳米管和电极之间的热阻,支配从纳米管的散热。击穿功率缩放的分析模型,提供了一个直观的,物理的理解击穿过程。电极接触处的电阻和热阻限制了亚微米单壁碳纳米管的击穿行为,对于微米长的管,击穿功率与长度成线性比例,并且对于中间(~ 0.5 μ m)长度范围观察到最小击穿功率(~ 0.05 uW)。
2008-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spatially resolved breakdown in reentrant quantum Hall states
可重入整数量子霍尔(RIQH)态被认为是相关的电子固相,尽管它们的微观描述仍然不清楚。随着偏置电流的增加,这些状态的纵向和霍尔电阻率测量表现出多个尖锐的击穿转变,RIQH状态特有的签名。我们提出了RIQH击穿的空间分辨测量,表明这些击穿签名可以归因于击穿和未击穿区域之间的相边界,从源极和漏极接触作为偏置电流和通过电压探针的函数一个接一个地手性传播。扩散的手征意义不是由边缘态本身的手征性设定的,而是取决于RIQH态的类电子或类空穴特性。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall
Breakdown of zero-energy quantum Hall state in graphene in the light of current fluctuations and shot noise
我们在零朗道能级上研究了悬浮石墨烯Corbino盘中单个载流子的Zener隧穿到雪崩型聚束电子输运的交叉。在低偏压下,我们发现隧穿电流遵循的陀螺齐纳隧穿行为。在更大的偏压下,我们发现雪崩型的输运在更小的电流下发生,磁场越大。低频噪声表明雪崩中电子的强聚束。在实测低频开关噪声功率的基础上,推导出雪崩序列的特征开关率。同时微波散粒噪声测量也揭示了内在的雪崩脉冲内的相关性,并表示随着偏置的增加,相关性降低。
2018-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium breakdown of quantum Hall state in graphene
在这份报告中,我们通过注入高电流密度($\sim$ 1 A/m),实验探测单层石墨烯中量子霍尔态的非平衡击穿。在整数填充因子附近测得的无耗散输运的临界电流显示填充因子的依赖性。的击穿可以理解的朗道能级(LL)之间的散射,从不同的LL的波函数的混合。为了进一步研究横向电场的影响,我们测量了不同偏置电流下$ν=2$到$ν=6$平台跃迁之间的横向电阻,并观察到一个不变点。
2009-08-01 cond-mat.mes-hall
Induced currents, frozen charges and the quantum Hall effect breakdown
本文介绍了在量子霍尔效应(QHE)范围内用转矩磁力仪得到的令人困惑的结果,并提出了一种理论解释。磁矩饱和,这是通常归因于QHE击穿,被证明是有关的电荷重新分布在整个样品。
2003-10-14 cond-mat.mes-hall
Onset of an Insulating Zero-Plateau Quantum Hall State in Graphene
我们分析了强磁场中出现在未掺杂石墨烯中的零平台量子霍尔态的耗散电导。在这种状态下的电荷输运被假定为由磁畴壁进行,该磁畴壁由由于相互作用而形成的相反自旋的两个反向传播边缘状态的杂交形成。由此产生的非手性边缘模式是参数K的Luttinger液体,其在低于临界值K_c \approx 1/2时进入带隙的理想导电状态。该系统中的背散射涉及自旋翻转,使得与局部磁矩的相互作用经由“手性近藤效应“产生有限电阻率R_{xx}。在有限温度T下,当K在阈值K_{MI}上调谐时,R_{xx}(T)表现出从金属到绝缘行为的交叉。对于T->0,在中间区域K_{MI} <K<K_c中的R_{xx}是有限的,但随着K接近K_c而发散.这个模型为最近的实验提供了一个自然的解释。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase Transition to Insulating State from Quantum Hall State by Current-Induced Nuclear Spin Polarization
研究了大电流诱导动态核自旋极化(DNP)时,$ν= 2/3$分数量子霍尔态(Fractional quantum Hall state,FHS)的磁电阻增加的电阻增强态(Resistance Enhancement State,RES).在诱导DNP后,我们通过短时间内的小电流测量磁阻的温度依赖性。我们发现,超导体发生了向绝缘态的相变。通过测量绝缘状态下的霍尔电阻,我们发现RES表现出量子化的霍尔电阻。我们讨论RES与安德森局域化。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Puddle-induced resistance oscillations in the breakdown of the graphene quantum Hall effect
我们报告的稳定性的量子霍尔平台宽霍尔酒吧从化学门控石墨烯薄膜生长在SiC。$ν=2$量化平台从场$B \simeq 5$ T出现并持续到$B \simeq 80$ T。在高电流密度下,在击穿制度,纵向电阻振荡的$1/B$周期性和异常的阶段,我们涉及到额外的电子水库的存在。高场实验数据表明,这些水库诱导的载流子密度的连续增加到最高的可用磁场,从而扩大了量子平台。这些面内不均匀性以高载流子密度石墨烯袋的形式调制量子霍尔效应击穿并降低击穿电流。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall
Superior dielectric breakdown strength of graphene and carbon nanotube infused nano oils
与基础Transformer油相比,首次实验观察到包含石墨烯纳米片和CNT的纳米油表现出增强的介电击穿强度。包含悬浮在两种不同等级的Transformer油中的不同Gr和CNT样品的变体纳米油在击穿强度方面产生了一致的和高度的增强。利用高电子电导的纳米结构增强流体的绝缘口径的明显的反直觉现象已经被证明是物理上一致的,通过理论分析。关键的机制已被钉点作为有效的电荷清除导致阻碍流光的生长和发展,从而延迟完全电离的概率。提出的数学分析提供了一个全面的图片的机制和物理的电流体力学参与的现象增强击穿强度。此外,该分析能够物理地解释作为系统参数的函数观察到的各种击穿特性,所述系统参数例如纳米结构类型、尺寸分布、相对介电常数、基础流体介电特性、纳米材料浓度和纳米油温度。数学分析已被扩展到提出一个物理和尺寸一致的分析模型来预测这样的纳米油从所涉及的组成材料的性能和特性的增强击穿强度。该模型已被观察到,以准确地预测增强的绝缘性能,从而使其成为一个非常有用的工具,有效的设计和预测的击穿特性的纳米结构注入绝缘流体。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall
We study networks of Coulomb-blockaded integer quantum Hall islands with even fillings $ν=2k$ ($k$ being an integer), including cases with $2k$ layers each of $ν=1$ fillings. Allowing only spin-current interactions between the islands (i.e., without any charge transfer), we obtain solvable models leading to a rich set of insulating $SU(2)_k$ topologically ordered phases. The case with $k=1$ is dual to the Kalmeyer-Laughlin phase, $k=2$ to Kitaev's chiral spin liquid and the Moore-Read state, and $k=3$ contains a Fibonacci anyon that may be utilized for universal topological quantum computation…
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-Hole Asymmetric Chiral Breakdown of Reentrant Quantum Hall States
可重入整数量子霍尔(RIQH)态被认为是相关的电子固相,尽管它们的微观描述仍然不清楚。随着偏置电流的增加,这些状态的纵向和霍尔电阻率测量表现出多个尖锐的击穿转变,RIQH状态特有的签名。RIQH击穿特性在多个电压探针的比较表明,这些签名可以归因于击穿和未断开的区域之间的相边界,从源极和漏极接触作为偏置电流和通过电压探针一个接一个的函数手性传播。扩散的手征意义不是由边缘态本身的手征性设定的,而是取决于RIQH态的类电子或类空穴特性。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Induced Insulating Phases at Large $r_s$
探索大$r_s$区域中的背栅低密度二维空穴样品,我们发现了令人惊讶的丰富相图。在最高密度下,除了$ν=1/3$,2/3和2/5分数量子霍尔态,我们观察到先前报道的高场绝缘和重入绝缘相。随着密度的降低,可重入绝缘相最初增强,然后它意外地开始减弱,直到完全消失。在最低密度下,终端量子霍尔态从$ν=1/3$移动到$ν=1$。绝缘相的复杂行为可以通过$ν$ - $r_s$相空间中的非单调熔化线来解释。
2004-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on ""Forbidden" transitions between quantum Hall and insulating phases in p-SiGe heterostructures"
结果表明,最近和早期的实验,声称观察到的量子霍尔效应的全局相图(GPD)的分歧,不,事实上,矛盾的GPD。应考虑两个方面:(i)由于“裸”对角电阻率$ρ_{xx}^{0}$的Shubnikov-de Haas振荡,量子霍尔相位之间的绝缘相位是可能的;(ii)根据双参数标度理论,填充因子$ν$并不直接确定量子霍尔相位在磁场轴上的位置,在$ω_{c}τ\lesssim 1$。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall
Solitary Waves of Planar Ferromagnets and the Breakdown of the Spin-Polarized Quantum Hall Effect
确定了平面铁磁体中均匀传播孤立波的一个分支。作为守恒动量的函数,确定了各向同性铁磁体的孤立波的能量色散和结构。随着动量的增加,它们的结构经历了从类似于自旋波液滴的形式到Skyrmion/anti-Skyrmion对的转变。这些孤立波的形成的不稳定性被证明提供了一个机制的电场诱导击穿的自旋极化量子霍尔效应。
1998-01-15 cond-mat.mes-hall
Possible observation of phase coexistence of the $ν=1/3$ fractional quantum Hall liquid and a solid
我们测量了一个极低密度和极高质量的二维空穴系统的磁电阻。随着垂直于样品施加的磁场的增加,我们观察到绝缘相,$ν=1/3$分数量子霍尔液体和绝缘相的顺序。在两个绝缘相中,在$ν=1/3$填充物附近,磁阻具有与磁场无关的振荡行为。这些振荡不是Shubnikov-de Haas型的,不能用自旋效应来解释。它们最有可能是一个新的电子相,这是一个中间的相关霍尔液体和无序钉扎固体之间形成的后果。
2004-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on "Electrostatics-induced breakdown of the integer quantum Hall effect in cavity QED''
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与现象量子研究所)
本文对安多林纳等人关于腔量子电动力学中静电诱导整数量子霍尔效应破坏的研究进行了评论。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Metallic and Insulating behaviour in p-SiGe at nu = 3/2
Shubnikov-de Haas的数据呈现为p-SiGe样品表现出强烈的绝缘行为,在nu = 3/2。除了定义高场金属-绝缘体跃迁到该相的固定点之外,还可以为nu = 3 -> 2和2 -> 1的量子霍尔跃迁识别单独的固定点。数据的另一个特征是霍尔电阻率在绝缘阶段接近于零,这表明它不是一个凹入的霍尔绝缘体。的行为被解释在强交换相互作用。在整数填充因子下,这些导致0向上箭头和1向下箭头朗道能级交叉并很好地分离,但在非整数nu值下,屏蔽降低了交换效应并导致能级粘在一起。它建议的绝缘行为,和高场金属/绝缘体的转变,是一个强交换相互作用的结果。
2002-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of the integer and fractional quantum Hall states in a quantum point contact
已知整数和分数量子霍尔态在高直流偏压下击穿,表现出与理想不可压缩行为的偏离。我们在光刻宽度约600 nm的量子点接触(QPC)中测量了ν= 2,3,4,5整数态和ν= 4/3和5/3分数态的击穿。给出了临界电流与磁场、QPC栅压和QPC宽度的关系。特别感兴趣的是,4/3和5/3分数态的临界电流显示出与整数态相比相反的对QPC宽度的依赖性。这个以前没有观察到的结果不能用目前的击穿理论来解释。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Landau velocity for collective quantum Hall breakdown in bilayer graphene
量子霍尔效应(QHE)的击穿通常与接近朗道能级间(LL)齐纳场的电场、朗道带隙与回旋半径的比值相关联。在半导体异质结构中,尽管进行了广泛的研究,但本文使用高迁移率双层石墨烯和高频电流噪声报道了固有齐纳极限。我们表明,电子-电子相互作用所产生的集体激发是必不可少的。在无噪声弹道QHE机制之外,大的超泊松散粒噪声通过LL间散射发出击穿信号。在声子和杂质散射被淬灭的情况下,击穿最终受到集体激发的限制。其破裂机制与超流体的Roton机制有很强的相似性,可用Landau临界速度来描述。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Two-step breakdown of a local v = 1 quantum Hall state
本文报道了AlGaAs/GaAs异质结中体材料v_bulk = 2系统中局域填充因子v_local = 1态的量子霍尔效应击穿。当有限的源极-漏极偏置施加在局部系统上时,击穿分两步发生。在低偏压下,通过v_local = 1系统的量子化电导由于边缘间电子隧穿而击穿。在高偏置下,v_local = 1系统的不可压缩性被打破,因为自旋能隙关闭。这两个步骤是解决相结合的测量,连续检测的核磁共振和散粒噪声,它允许一个评估电子自旋极化在本地系统和自旋相关的电荷输运通过系统,分别。
2019-07-18 cond-mat.mes-hall
Joint manifestation of fractional quantum Hall effect and insulating behavior in graphene at high magnetic fields
这篇论文(关于无限质量边界条件)已被作者撤回。另一个关于锯齿形边界条件的独立研究已经出现在Phys.Rev.B82,125419(2010)中。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Hopping conduction in strongly insulating states of a diffusive bent quantum Hall junction
在整数填充因子的弯曲量子霍尔结的输运研究表明,在较高的领域强绝缘状态。在本文中,我们分析了作为温度T和直流偏置V的函数的强绝缘行为,为了分类的本地化机制负责的绝缘状态。温度依赖性表明,从激活的最近邻跳跃在较高的T到可变范围的跳跃传导在较低的T的交叉。的基础温度电场的依赖性是一致的一维可变范围跳跃传导。我们观察到几乎相同的行为在填充因子1和2,并讨论如何弯曲量子霍尔结电导似乎是独立的体自旋状态。比较了包含或忽略相互作用的一维变程跳跃的各种模型,它们都与无序耦合反向传播量子霍尔边的基本模型一致.
2008-07-15 cond-mat.mes-hall
Electrical coherent control of nuclear spins in a breakdown regime of quantum Hall effect
使用传统的霍尔杆几何形状的表面上的微金属条,我们证明了在AlGaAs/GaAs半导体异质结的核自旋的电相干控制。利用整数量子霍尔(QH)效应的一个击穿来动态地描述核自旋。在金属片上施加脉冲射频磁场,核自旋的量子态出现拉比振荡,并通过测量QH导体的纵向电压来检测。
2007-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Breakdown of Translational Symmetry in Quantum Hall Systems: Crystalline Order in High Landau Levels
我们报告的结果系统的二维电子气系统的数值研究受到一个垂直的磁场,高朗道水平部分填充的电子。我们的结果强烈暗示了平移对称性的破坏和在基态中存在晶体有序。这与最低和第一激发朗道能级的物理形成鲜明对比,并且与早期的Hartree-Fock研究定性一致。我们的研究结果的实验意义进行了讨论。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Part-per-million quantization and current-induced breakdown of the quantum anomalous Hall effect
在量子反常霍尔效应中,量子化霍尔电阻和消失的纵向电阻率被预测是由于存在无耗散的手性边缘态和绝缘的2D体,而不需要外部磁场。在这里,我们探讨了这种效应在磁性拓扑绝缘体薄膜的磁性应用的潜力。使用低温电流比较器系统,我们测量的霍尔电阻的量化到百万分之一和纵向电阻率下10米$Ω$每平方在零磁场。增加电流密度超过一个临界值导致击穿的量子化,低耗散状态,我们归因于电子加热体电流。我们进一步调查的预击穿制度,通过测量运输依赖于温度,电流和几何形状,并找到大量耗散的证据,包括热激活和可能的可变范围跳跃。
2017-10-05 cond-mat.mes-hall
Non-ohmic to ohmic crossover in the breakdown of the quantum Hall states in graphene under broadband excitations
本研究通过高迁移率石墨烯Corbino器件在宽带激发下的实验,发现量子霍尔态击穿由非欧姆变程跳跃到欧姆焦耳热主导的交叉控制,并利用VRH测温区分冷热电子区域。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall
Phase-space for the breakdown of the quantum Hall effect in epitaxial graphene
我们报道了由聚合物栅控外延石墨烯在SiC(SiC/G)上的量子霍尔效应击穿所定义的相空间作为温度、电流、载流子密度和磁场的函数,最高可达30 T。在2K击穿电流($I_c$)几乎两个数量级以上的GaAs器件进行观察。无耗散态($ρ_{xx}=0$)的相边界显示出(1- $(T/T_c)^2$)依赖性,并且在29 T下持续到$T_c>45K$。在磁场下,发现$I_c$增加$\propto B^{3/2}$和$T_c \propto B^{1.88}$。当费米能接近狄拉克点时,由于载流子密度的强磁场依赖性,$ν=2$量子化霍尔平台从低至1 T直到至少19 T连续出现。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Magneto-exciton limit of quantum Hall breakdown in graphene
本文在单层石墨烯中重现了量子霍尔击穿实验,发现磁激子不稳定性机制在击穿速度上具有相对论特征,并基于理论计算证明多普勒诱导的不稳定性由霍尔电导设定的ME电导率普适值决定。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the quantum anomalous Hall effect under microwave drives
II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln(科隆大学第二物理研究所);Institute of Theoretical Physics, Universität zu Köln(科隆大学理论物理研究所)
本文研究了微波场(1-25 GHz)下量子反常霍尔效应零电阻态的击穿现象,通过测量V掺杂(Bi,Sb)$_2$Te$_3$器件的纵向电阻增加,揭示了微波辐射下电子-空穴坑加热促进跳跃输运的机制,为GHz范围QAH应用提供关键见解。
2025-05-29 cond-mat.mes-hall
Scaling of the Hall effects beyond the quantum resistance threshold in oxidized CoFeB
本文研究了从金属态到强绝缘态六个电阻率量级的非晶态CoFeB铁磁体的普通和异常霍尔效应。当电阻超过量子电阻阈值时,异常霍尔效应的极性反转,并且普通和异常霍尔效应的幅度都与电阻率成二次方地增加。非寻常霍尔效应的绝对值在金属态和绝缘态之间的八个数量级的整个范围内与普通效应成线性比例。该行为在定性和定量上与理论预测和实验已知的其他材料不同。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Visualizing the breakdown of the quantum anomalous Hall effect
本研究结合磁成像与电学输运测量,可视化了磁性掺杂拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的电流诱导击穿,发现其完全由电子加热主导,为诊断拓扑材料能量弛豫和实现稳健拓扑保护提供了框架。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall
Observation of finite excess noise in the voltage-biased quantum Hall regime as a precursor for breakdown
我们在二维电子气中进行了噪声测量以研究非平衡量子霍尔效应(QHE)态。虽然过量噪声在零偏置QHE状态周围被完美地抑制,反映了QHE状态的无耗散电子输运,但在QHE的击穿机制中观察到相当大的有限过量噪声。由过量噪声导出的噪声温度与最高占有朗道能级和最低空能级之间的能隙具有相同的量级。此外,意外的有限过量噪声观察到在一个有限的源漏偏置电压小于QHE击穿的起始电压,这表明在QHE状态的有限耗散,并可能与预击穿的QHE。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall
Dynamic Nuclear Polarization in a Quantum Hall Corbino Disk
研究了在量子霍尔效应(QHE)击穿状态下,Corbino盘中核自旋的电极化。由于在Corbino盘中完全不存在边缘沟道,我们得出结论,量子霍尔导体的体沟道中流动的电流与动态核极化(DNP)有关。泵浦和探针测量表明,DNP出现在QHE击穿的临界电压附近。DNP的起始电压与QHE击穿的起始电压的一致性表明DNP的潜在起源与QHE击穿的起源密切相关。
2007-12-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect and Anderson Chern Insulating Regime in Noncollinear Antiferromagnetic 3Q State
我们研究了在二维六角晶格中,在反铁磁有序3Q态和无自旋轨道耦合的情况下,量子反常Hall和无序诱导Anderson Chern绝缘相的出现.利用紧束缚模型,我们表明,这样的系统不仅显示自旋极化的边缘本地化电流,其中的手征是能量依赖的,但也从平凡的金属拓扑绝缘制度的杂质诱导的过渡,通过一个边缘模式平台。我们计算了间隙的相图,并证明了边缘通道对变形和无序的鲁棒性。我们的研究表明,3Q态是基于反铁磁体的无耗散自旋电子学的一个很有前途的基石。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Electronic Processes at the Breakdown of the Quantum Hall Effect
在填充因子为偶数的情况下,从理论上研究了二维电子系统在长程势涨落中量子霍尔效应击穿时的能量增益和损失的微观过程.在朗道能级加宽的情况下,库仑散射产生增益,声子散射产生损耗。能量平衡方程表明,在低临界电场E_{c1}以上,电子温度Te和对角电导率sigma_{xx}呈现双稳态。E_{c1}以及T_e和sigma_{xx}在E_{c1}处的计算值与观测值在数量级上是一致的。
2000-06-30 cond-mat.mes-hall
Vertical Confinement and Evolution of Reentrant Insulating Transition in the Fractional Quantum Hall Regime
我们在一个紧束缚在窄GaAs/AlGaAs量子阱中的二维电子系统(2DES)中观察到了高场重入绝缘相的反常位移。与人们熟知的以$ν= 1/5$为中心的高场绝缘态的跃迁不同,限制在80 μ m宽量子阱中的2DES在$ν= 1/3$处表现出跃迁。在窄阱中的2DES的相当大的量子寿命折扣了无序的影响,并指出限制作为再入过渡演变背后的主要驱动力。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall
The Scaling of the Anomalous Hall Effect in the Insulating Regime
我们发展了一种理论方法来研究反常霍尔效应(AHE)在绝缘制度,这是观察到的$σ_{xy}^{AH}\proptoσ_{xx}^{1.40\sim1.75}$在实验中在很大范围内的材料的标度。这种结垢与在金属中观察到的结垢性质不同。基于声子助跳机制和逾渗理论,我们导出了反常霍尔电导的一般公式,并证明了反常霍尔电导与纵向电导的标度为$σ_{xy}^{AH}\simσ_{xx}^γ$,$γ$的标度为$1.38\leqγ\leq1.76$,定量上与实验结果一致.我们的结果提供了一个更清晰的了解AHE在绝缘制度,并完成了缩放相图的AHE。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall