Rashba and intrinsic spin-orbit interactions in biased bilayer graphene
我们调查的影响,内在的自旋轨道和层间和层内Rashba相互作用上的能量谱的无偏或有偏的石墨烯双层。我们发现,在一定的条件下,狄拉克锥形成的抛物线带,它是可能的,以创建一个“墨西哥帽”一样的能量分散在一个无偏的双层。此外,在仅存在层内Rashba相互作用的情况下,K(K ')点分裂成四个不同的点,与单层石墨烯的情况相反,在单层石墨烯中也发生分裂,但这些点处的低能色散保持相同。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall
Excitons without effective mass: biased bilayer graphene
理解二维半导体中激子的动力学需要一个理论,该理论结合了与三维对应物不同的基本物理学。除了修正的介电环境外,在许多二维能带结构中还出现了具有强非抛物色散的单粒子态,使得“有效质量”定义不明确。以静电偏压双层石墨烯为例,四次(和更高)色散项是必要的,我们提出了一个半解析理论,用于研究基态和激发态激子的性质。这包括确定相对振子强度和磁矩(g因子),可以直接与最近的实验测量进行比较。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall
Landau levels and oscillator strength in a biased bilayer of graphene
我们得到了在磁场作用下的石墨烯双层薄膜的本征态和朗道能级谱的解析表达式。计算是在四带连续模型的背景下进行的,并推广了以前的近似结果。作为层间耦合,层间的电势差和磁场的函数的频谱的解决方案。显式的表达式使我们能够计算的振子强度和选择规则的电偶极跃迁之间的朗道状态。一些跃迁的能量相对于无偏双膜中的跃迁有显著的偏移,并且表现出非常不同的磁场依赖性。
2007-08-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and collective excitations in biased bilayer graphene
研究了垂直偏压下双层石墨烯的库仑屏蔽特性和等离子体激元谱。施加在两个石墨烯层之间的偏置电压打开了单粒子能谱中的间隙,并修改了多体关联和集体激发。能隙可以软化等离子体振子模式,并导致等离子体振子从朗道阻尼模式到非阻尼模式的交叉。长寿命的等离子体激元模式可以在实验中观察到,并且可能具有器件应用的潜力。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Limits of Subthreshold Slope in Biased Bilayer Graphene Transistor
在这项工作中,我们调查的亚阈值斜率的双栅双层石墨烯晶体管使用耦合自洽泊松带结构求解器的内在限制。我们基准的求解器匹配的偏置依赖的带隙结果从求解器对公布的实验数据。我们表明,电子结构的固有偏置依赖性和自洽静电限制了在室温下在这样的晶体管中获得的亚阈值斜率远高于玻尔兹曼极限60 mV/decade,但远低于迄今为止的实验结果,表明双层石墨烯的技术改进空间。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
Current flow in biased bilayer graphene: the role of sublattices
我们在这里调查如何在双层石墨烯在外部电场垂直施加(偏置双层)的存在下,电流流过。已知这些系统中的层之间的电荷密度极化产生层赝自旋,其可以由电场操纵。我们的研究结果表明,电流不一定流过系统的区域具有较高的电荷密度。电荷可以主要集中在一层上,而电流流过另一层。我们发现,这种现象发生时的电荷密度变得高度集中在只有一个的子晶格,作为电场打破层和子晶格对称性的Bernal堆叠双层。对于双层纳米带来说,情况更加复杂,边缘效应和体效应之间存在对电流定义的竞争。我们表明,尽管没有流过电荷被极化的层,在这些系统中的电流也定义了一个可控的层赝自旋。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall
Valley-polarization in biased bilayer graphene using circularly polarized light
实现两个不相等的山谷之间的人口不平衡是任何valleytronic设备的关键第一步。使用圆偏振光可以在偏置的双层石墨烯中诱导谷偏振。在本文中,我们提出了一个详细的理论研究偏置双层石墨烯谷极化。我们发现,一个近乎完美的谷极化可以实现与适当的选择外偏置和脉冲频率。我们发现最佳脉冲频率$ω$由$\hbarω=2a,$给出,其中$2a$是石墨烯层之间的势能差。我们还发现,谷极化起源于狄拉克点本身,而是从周围的状态环。谷间散射被发现可以大大降低高频脉冲的谷极化。热人口被发现显着减少谷极化小的偏见。这项工作提供了对双层石墨烯中谷极化起源的深入了解,并将有助于实验人员在实验室中研究谷极化。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
On the plasmon dispersion in biased graphene bilayer
研究了掺杂石墨烯双层膜在零温下的等离子体振荡。在无规相位近似下,研究了偏压对双石墨烯等离子体激元色散曲线的影响。证明了通过改变偏置电压来控制等离子体色散曲线曲率的可能性。该曲率对偏置电压的依赖关系被预测为具有非单调特性。即发现了这种依赖关系的断点存在。对应于断裂点的偏置电压被示出为随着自由载流子浓度作为浓度的平方根而增加。
2018-07-22 cond-mat.mes-hall
Look-alike Landau levels in locally biased twisted bilayer graphene
在小扭曲的情况下,在扭曲的双层石墨烯中形成的莫尔超晶格的大晶格常数使得能够在中等磁场下观察到朗道能级分裂成Hofstadter蝴蝶的能谱。这是预期的均匀偏置条件下的通用系统,但其对空间电位波动的鲁棒性是一个悬而未决的问题。研究了均匀磁场和只在中心部分施加的偏置电压对扭曲双层膜系统的能量结构的影响。虽然平移对称性被破坏,但主要位于中心区域外的能态仍可能凝聚在朗道能级上,这些能级将分裂,显示出自相似性特征。此外,除了具有零模朗道能级的能态在电荷中性点处的通用分支之外,当两个层被施加相同的电压时,第二个看起来向上移动的相似能态分支可以由主要位于中心区域的态发展。否则,对于层的反偏置,仅存在通用分支,但最低朗道层两侧是位于扭曲双层系统的中心偏置部分的顶层或底层的类空穴和类电子态。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes in double-layer biased bilayer graphene
我们研究了垂直静电偏压下双层石墨烯结构中的零温等离子体激元模式。数值结果表明,在长波极限下存在两个无阻尼的集体模。与无偏压情况相比,有限偏压使等离子体激元能量在较大波矢范围内显著降低,使等离子体激元分支在较高波矢处变为朗道阻尼。我们发现,等离子体激元色散对系统参数,如层间分离和载流子密度的依赖性是相似的,在两种情况下,有和没有静电偏压。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Photoinduced polarization enhancement in biased bilayer graphene in the Landau level regime
我们研究了在朗道量子化机制下,单层石墨烯在单色激光照射下的载流子动力学行为。即使辐射场不提升最低朗道能级(LLS)的能量简并,它仍然对较高LLS($n\ge2$)的光致赝自旋极化响应具有强烈的影响。我们的结果表明,光生带隙导致的平均赝自旋极化的有限响应与非平凡的振荡行为。结果表明,这些较高的LL跃迁的贡献是至关重要的,以实现增强的光致极化辐射双层石墨烯。我们的研究结果的实验可行性进行了讨论。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall
Valley current generation using biased bilayer graphene dots
本征和非本征谷霍尔效应预测出现在石墨烯系统与均匀或空间变化的质量条款。非本征机制,介导的电子在费米表面的谷依赖性散射,可以直接链接到量子输运模拟。这是一个很有前途的路线,更完整的实验研究的valleytronic现象在石墨烯,但一个主要的障碍是在应用所需的亚晶格相关的潜力的困难。在这里,我们表明,强烈的谷依赖性散射也出现在双层石墨烯量子点,其中间隙的大小可以很容易地调制使用层间电位在双栅极器件。鲁棒谷依赖的散射和伴随的谷电流的范围内的系统中观察到的,我们调查点的大小,质量强度和额外的潜在条款的作用。最后,我们注意到,当有偏置的双层点嵌入单层石墨烯中时,也会出现强烈的电子电流谷分裂,但这种效果不如双层主体那么稳健。我们的研究结果表明,具有自定义质量分布的双层石墨烯器件为未来二维材料的valleytronic探索提供了一个很好的平台。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall
First order phase transitions driven by in-plane magnetic field in odd-integral quantum Hall bilayer electron systems
这篇论文已被作者撤回。
2001-10-03 cond-mat.mes-hall
Spin Imbalanced anomalous Hall effect and Magnus Hall effect of Bilayer Silicene
硅烯被认为具有多个拓扑相,这取决于环境参数,如门控电压和邻近感应交换场。两种典型的拓扑相是量子自旋霍尔相和量子反常霍尔相。我们发现,在反铁磁交换场和(或)门控电压的存在下,双层硅烯具有两个自旋的Chern数的符号和大小都不同的拓扑相,即两个自旋的反常霍尔效应不平衡.拓扑相位是通过三重带反转产生的,该三重带反转通过$\pm3$改变上带和下带的陈数。相位宿主大反常自旋霍尔响应。同时,由于双层硅烯在三带反转区附近存在较大的三角翘曲,因此Magnus霍尔效应较大。这一发现丰富了双层硅烯作为自旋电子器件候选材料的拓扑体系。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Edge State Transport of Separately Contacted Bilayer Systems in the Fractional Quantum Hall Regime
从理论上讨论了双层分数量子霍尔系统的霍尔电阻和对角电阻。双层具有分别附接到每一层的电极。它们被假定为弱耦合层间隧穿,而层间库仑相互作用是可以忽略不计的小。结果表明,电阻的源漏电压依赖性反映了边缘态的Luttinger液体参数。
1999-06-14 cond-mat.mes-hall
Perfect one-dimensional chiral states in biased twisted bilayer graphene
我们从理论上研究了小角度扭曲的双层石墨烯的电子结构,在顶层和底层之间具有很大的电势不对称性。我们发现,已知出现在三角形AB-BA域边界上的出现螺旋态实际上并不形成一个传播网络,而是提供了独立的,完美的一维通道,在三个不同的方向传播。使用连续模型的哈密顿量,我们证明了施加的偏置导致两个定义良好的能量窗口,其中包含稀疏分布的一维通道。这些能量窗口的起源可以使用单层石墨烯的交叉电子和空穴带的双带模型来理解。我们还利用紧束缚模型实现了扭曲双层石墨烯的晶格形变,并讨论了晶格弛豫对一维沟道的影响。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall to Insulator Transition in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
我们描述了双层量子霍尔铁磁体在填充分数$ν= 1$下的一个新相变。在静态无序(由周期势模型)的存在下,玻色子$S=1/2$自旋子可以经历超流-绝缘体转变,同时保持铁磁有序。莫特绝缘相有一个出射的U(1)光子,跃迁是在这个光子的希格斯相和库仑相之间。电荷和逆流电导率的物理后果,并在存在淬火无序的层间隧穿电导进行了讨论。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Bilayer-induced asymmetric quantum Hall effect in epitaxial graphene
研究了量子化磁场下SiC(0001)衬底上外延石墨烯的输运性质。垂直于SiC台阶图案化的器件清楚地表现出沿衬底台阶边缘分布的双层夹杂物。我们表明,在量子霍尔制度的输运性质受到严重影响的双层夹杂物的存在下,并观察到显着偏离传统的量子霍尔特性。一个定量模型,涉及增强通道间散射介导的双层夹杂物的存在下,成功地解释了所观察到的对称性。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall
Interlayer Transport in Bilayer Quantum Hall Systems
双层量子霍尔系统在填充因子为$ν=1$时具有对称性破缺的基态,它既可以被看作是激子超流体,也可以被看作是赝自旋铁磁体。我们提出了一个量子霍尔双层膜的层间输运理论,突出了约瑟夫森结和铁磁金属自旋转移器件中的输运之间的显着相似性和关键差异。我们的理论是能够解释的大小,但有限的低偏置层间电导和电压宽度的集体运输异常。
2005-12-26 cond-mat.mes-hall
Origin of the hysteresis in bilayer 2D systems in the quantum Hall regime
在量子霍尔机制中双层2D系统的磁阻中观察到的滞后通常归因于由于量子霍尔体态的非常低的电导率而导致的2D系统之间的电荷转移的长时间常数。我们报告的双层2D系统,证明了滞后,而不是由于非平衡感应电流的电测量。这一发现是一致的,与单二维系统的磁强计和电测测量,并具有重要的影响,了解在双层二维系统的滞后。
2010-09-28 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
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
Strain dependent conductivity in biased bilayer graphene
本征双层石墨烯是一种无间隙的半金属。在偏置场的作用下,它变成具有与所施加的场成比例的直接带隙的半导体。在层不对称应变(其中上层经历压缩和下层张力,或反之亦然)下,我们发现偏置的双层石墨烯带的带隙变得间接,并且对于更高的应变,变得负,使材料返回其原始半金属状态。因此,带的导电性增加,并且可以比本征无偏置材料的导电性大几乎一个数量级-仅用约2- 3%的应变就可以引起这种变化。电导率与所施加的应变成比例,并且效应的大小可随偏置场而调节。这种层非对称应变可以通过弯曲来实现,约1 nN的力导致约1%的层非对称应变。这种新的机电效应在纳米力显微镜和原子尺度的压力传感领域具有广泛的应用潜力。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Resistance due to vortex motion in the $ν=1$ bilayer quantum Hall superfluid
纵向和霍尔电阻最近已被测量的量子霍尔双层在总填充$ν=1$在超流体状态与层间配对,既为电流流动平行于彼此和“逆流”电流在两个层。在这里,我研究这些阻力的贡献,从这些系统中的不成对涡的运动,开发这些数据的各种定性特征的一些可能的解释。
2005-07-07 cond-mat.mes-hall
Substrate effects on transport properties of a biased AA-stacked bilayer graphene
石墨烯制造的重要实验进展及其独特的传输特性促使研究人员利用石墨烯作为下一代快速智能电子设备的潜在基础。在这篇文章中,我们研究了一个潜在的衬底上的偏置AA堆叠的n-p-n双层石墨烯结(AA-BLG)的输运性质的影响。使用狄拉克哈密顿与传输矩阵的方法,我们得到的传输概率,从而各自的电导。在诱导质量项的存在下,能谱和锥内透射率急剧变化,而锥间透射率保持为零。另一方面,偏置稍微改变能谱,但由于其开启锥间传输的能力,它显著影响输运性质。此外,我们发现克莱因隧穿在诱导质量项的存在下,可以改善这种配置中的载流子约束的衰减。我们的研究结果提供了可能的实验测量,以确定层间耦合和诱导的质量项在石墨烯双层的基础上的电导和能带结构测量。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall
Nuclear Magnetometry Study of Spin Dynamics in Bilayer Quantum Hall Systems
我们对双层总填充因子为$ν_{\rm{tot}} = 2$的量子霍尔铁磁体进行了核磁研究。我们发现,在与倾斜反铁磁相作用一秒钟后,不仅核弛豫迅速,而且核自旋极化分布也发生突变。我们讨论了由集体自旋相互作用的电子引发的核自旋系综合作现象的可能性。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
Tunable exciton polaritons in biased bilayer graphene
本文提出在微腔中利用偏置双层石墨烯实现电可调谐激子极化激元,通过半经典与量子力学方法预测其可达到强耦合机制,并证明引入epsilon-near-zero材料可进一步增强光-物质相互作用。
2025-02-10 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled transmission of quantum Hall edge states in bilayer graphene
二维电子气的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的边缘态是研究体激发的关键。在这里,我们展示了双层石墨烯中边缘态的受控传输。由一个独立的门控制,边缘模式的后向散射率连续调谐从0到接近1,与分数量化值对应的个别模式的顺序完整的后向散射。我们的实验证明了在双层石墨烯中可控地操纵边缘态的可行性,从而为更复杂的实验打开了大门。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现,双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压,随着杂质能量接近狄拉克点,双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时,由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开,杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum and Classical Dissipative Effects on Tunnelling in Quantum Hall Bilayers
我们讨论了量子霍尔双层膜中输运和耗散之间的相互作用。我们表明,量子效应是相关的这些系统的赝自旋图片,导致直接隧穿电流或量子耗散过程,阻尼周围的基态的振荡。这些量子效应起源于经典自旋系统的共振。
2005-02-14 cond-mat.mes-hall
Tunable nonlinear excitonic optical response in biased bilayer graphene
本文基于半解析模型,研究了Bernal堆叠偏置双层石墨烯的激子线性和非线性光学响应随栅极电压的变化,发现线性和二次谐波产生响应均对栅极电压高度敏感。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall
Nambu-Goldstone modes and the Josephson supercurrent in the bilayer quantum Hall system
在填充因子为$ν=1$的双层量子霍尔系统中,层间相位相干性自发产生。另一方面,自旋和赝自旋自由度在填充因子为$ν=2$的双层量子霍尔系统的倾斜反铁磁相中相干纠缠。对于这两种情况,都出现了复杂的南武-戈德斯通模式,在零隧道相互作用极限下具有线性色散。然后,它的相场在每一层中激发约瑟夫森超导电流,这就像超导体一样是无耗散的。利用Grassmannian形式,研究了在$ν=1,2$下双层量子霍尔系统中,Nambu-Goldstone模与Josephson超电流的相位相干性及其对霍尔电阻的影响.
2013-04-01 cond-mat.mes-hall
Phase Transitions in the Bilayer $ν=2/3$ Quantum Hall Effect
在分数填充因子为$ν=2/3$的情况下,通过改变双层薄膜的总电子密度和两层薄膜之间的密度差,测量了双层薄膜量子霍尔效应的磁电阻。三个不同的QH态被两种类型的相变分开:一种是自旋相变,另一种是赝自旋相变。此外,还检测到两种不同的荧光素酶,其中一种对双层系统具有特异性。相变和双电层系统的复合费米子模型得到了很好的描述。
2001-12-23 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Monolayer and Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
针对单层和双层系统提出了改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。在这个方案中,场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。Skyrmions是局限于最低朗道能级的带电激发。通过计算层间相干相中一个skyrmion的激发能,发现层间密度差越大,双层QH态越稳定。
1998-10-01 cond-mat.mes-hall
External gates and transport in biased bilayer graphene
我们制定了一个理论的运输在石墨烯双层中的弱动量散射制度,以这样一种方式,以考虑到贡献的导电性,以领先和下一个领先的顺序在散射势。双层对电场的响应不能被看作是由于各个层引起的项的总和。相反,层间隧穿和正能态和负能态之间的相干性对导电性做出了主要贡献。在低能量下,散射对输运的主要影响来自于每个能带内的散射,然而在一组散射时间内封装碰撞作用的简单图片是不适用的。正能态和负能态之间的相干,就像在单层中一样,在电导率中有一个项,它取决于极限的阶数。在正能态和负能态之间引入间隙的外部门的应用不会影响传输。然而,在存在这样一个门的动力学方程的解决方案是非常揭示运输在双层和单层。
2009-03-02 cond-mat.mes-hall
Role of substrate induced electron-phonon interactions in biased graphitic bilayers
石墨材料的双层在场效应晶体管(FET)中具有潜在的应用。在由绝缘石墨材料如BN、ZnO和AlN制成的某些离子双层之间施加电势差可以减小间隙尺寸,将它们变成有用的半导体。另一方面,在外加电场下,石墨烯双层中发生小的半导体间隙的打开。这里的目的是调查在何种程度上基板诱导的电子-声子相互作用(EPI)修改这种间隙的变化。我们研究在几个晶格配置的EPI,使用微扰的方法。EPI对离子双层的典型影响是不期望的间隙加宽。这种间隙变化的大小随着晶格结构和偏置的大小而显著变化。当偏置大于非相互作用间隙尺寸时,EPI对带隙的影响最小,尤其是在具有$AA^{\prime}$和$AB$结构的配置中。因此,仔细选择衬底、晶格配置和偏置强度以最小化EPI的影响对于优化电子器件的性能可能是重要的。在本文中,我们使用与BN相关的参数。在实践中,这里提出的结果是广泛适用于其他石墨双层,并可能是定性类似的金属二硫属化物双层,如MoS $_2$,这已经是高度感兴趣的FET中使用。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall
Topological spin Hall and spin Nernst effects in a bilayer graphene
我们考虑双层石墨烯中自旋霍尔和自旋能斯特效应的内在贡献。相关的电子光谱从紧束缚哈密顿量,其中还包括内在的自旋轨道相互作用。相应的自旋霍尔和自旋能斯特电导率进行比较,从有效的哈密顿适当的状态附近的中性双层石墨烯的费米能级。这两种电导率都是在线性响应理论和格林函数形式主义内确定的。两个原子片之间的外部电压的影响也包括在内。我们发现从拓扑自旋霍尔绝缘体相在低电压到传统的绝缘体相在较大的电压。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall
Thickness dependence of spin Hall magnetoresistance in FeMn/Pt bilayers
我们研究了FeMn/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻,发现其比重金属和绝缘铁磁或反铁磁双层膜系统的自旋霍尔磁电阻大一个数量级,并且与NiFe/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻相当。自旋霍尔磁电阻随FeMn和Pt厚度的变化呈现非单调性。前者是由FeMn薄膜的净磁化强度随厚度的变化引起的,而后者主要是由Pt中的自旋积累和扩散引起的。通过对Pt厚度依赖性的分析,确定了Pt的自旋霍尔角、自旋扩散长度和自旋混合电导的实部分别为0.2、1.1 nm和$5.5 * 10^{14} Ω^{-1} m^{-2}$。结果证实了最近在该系统中观察到的自旋轨道矩效应。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下,由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里,我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族,即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说,我们表明,整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 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
Temperature-induced phase transitions in the quantum Hall magnet of bilayer graphene
量子霍尔系统由于其内部的多个电子自由度和可调谐性,可以用来研究多体物理。虽然量子相变已被深入研究,但对该系统的温度诱导相变的研究有限。我们在很宽的温度范围内测量了双层石墨烯中量子霍尔反铁磁态的纯体电导率,并揭示了与长程序和短程反铁磁程序的破坏相关的两步相变。我们的发现是理解量子霍尔系统中电子相关性的基础。
2021-08-25 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
从理论上研究了AA堆叠双层石墨烯中的内禀自旋霍尔效应。从相应的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量得到了狄拉克点附近态的低能电子能谱。自旋霍尔电导率在线性响应制度内确定的格林函数形式主义。还分析了自旋霍尔绝缘体相存在的条件,结果表明,自旋霍尔绝缘体相可以存在于足够大的自旋轨道耦合中,这在光谱中打开了一个缺口。垂直于石墨烯平面的电场则导致间隙宽度的减小和自旋霍尔绝缘体相的抑制。还从零温自旋霍尔电导率计算了低温自旋能斯特效应。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall magnetoresistance in quasi-two-dimensional antiferromagnetic insulator/metal bilayer systems
研究了反铁磁绝缘层/金属双层膜系统中自旋霍尔磁电阻的温度特性。我们使用量子蒙特卡罗模拟计算SMR信号的幅度,并研究SMR如何依赖于自旋的幅度,AFI层的厚度,以及交换相互作用的随机性。我们的结果为简单的量子自旋模型提供了一个有用的起点,了解磁性化合物的原子层上的SMR测量。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall
Spin symmetry breaking in bilayer quantum Hall systems
基于广义Halperin波函数的构造,我们预言了双层量子Hall结构中可能存在的一大类自旋对称破缺态,将最近提出的斜反铁磁相推广到许多分数填充.我们发展了相应的Chern-Simons理论,明确地建立了低位中性激发是Goldstone模,带电激发是单个重子上具有连续可调(通过倾斜的反铁磁序参量)电荷的双重子。
1999-07-07 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetry and Josephson-like Tunneling in Quantum Hall Bilayers
我回顾了量子霍尔效应双层物理学最近的新实验和理论进展。特别令人感兴趣的是对称性破缺状态,它通过将电子置于两个不同层的相干叠加中来优化相关性。
2001-08-10 cond-mat.mes-hall
Screening of the band gap in electrically biased bilayer graphene: From Hartree to Hartree-Fock
本文研究电偏置双层石墨烯中带隙的自屏蔽效应,推导出Fock贡献并证明其在低密度区域比Hartree贡献更重要,进而计算了Hartree-Fock屏蔽带隙随掺杂和温度的变化。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion Transition in Bilayer Quantum Hall States at $ν=1$
在$ν=1$的双层量子霍尔态已被证明具有层间相位相干的独特状态。该态既有自旋Skyrmion的激发,又有赝自旋的赝Skyrmion的激发。结果表明,通过改变两层电子密度之间的不平衡,Skyrmion $\leftrightarrow$ pseudoSkyrmion跃迁在态中发生;在平衡点实现了PseudoSkyrmion跃迁,而在大的不平衡点实现了Skyrmion跃迁.通过观察激活能对平行于层的磁场的依赖性,可以看出这种转变。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall
Bilayer graphene Hall bar with a pn-junction
我们研究的霍尔和弯曲电阻的弹道霍尔杆结构包含一个PN结雕刻从双层石墨烯的磁场依赖性。使用台球模型得到的电响应,我们调查的情况下,双层石墨烯带隙和不带隙。两种不同的导电方式是可能的:$i$)结的两侧具有相同的载流子类型,以及$ii$)结的一侧是n型而另一侧是p型。第一种情况显示了霍尔电阻中的霍尔平台状特征,其随着带隙打开而消失。第二种情况下,表现出弯曲电阻,这是不对称的磁场作为一个结果的蛇状态沿pn接口,其中的最大值从零磁场偏移。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Screening Model of Magnetotransport Hysteresis Observed in Bilayer Quantum Hall Systems
我们报告的理论和实验研究的一种新的磁滞效应,已观察到的量子霍尔双层系统的磁阻。扩展到这些系统的最近的方法,基于非线性屏蔽理论和局部电导率模型,我们能够解释的滞后是由于屏蔽效应,如“不可压缩的条带”的形成,这阻碍了在量子霍尔制度内的层中的电子密度达到其平衡分布。
2006-07-27 cond-mat.mes-hall
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
The Stability of the Quantum Hall State at $ν= 1$ in Bilayer Electron Systems
利用密度泛函理论研究了外加磁场作用下两个垂直耦合量子点中电子的基态。在朗道能级填充因子$ν= 1$下,绘制了双量子点中量子霍尔态跃迁的相图。结果表明,量子霍尔态在零隧道分裂时是稳定的。分析了杂质势对量子霍尔态稳定性条件的影响。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced Hall resistance in bilayer electron systems
实验研究了微波辐照对高质量双层电子系统中耗散电阻和霍尔电阻的影响。我们观察到偏离奇对称磁场反转下的微波感应霍尔电阻$ΔR_{xy}$,而耗散电阻$ΔR_{xx}$服从偶对称。研究$ΔR_{xy}$作为微波电场和极化的函数表现出强的和非平凡的功率和极化依赖性。所得到的结果进行了讨论连接到现有的微波诱导光电导的理论模型。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall
Interlayer Coherence in the $ν=1$ and $ν=2$ Bilayer Quantum Hall States
我们通过倾斜样品并同时改变每个量子阱中的电子密度,测量了在朗道能级填充因子$ν=1$和2下双层量子霍尔(BLQH)态的霍尔平台宽度和激活能。在$ν=1$和$ν=2$发现了公度态和非公度态之间的相变。特别是,三个不同的$ν=2$ BLQH状态被确定为复合状态,相干的公度状态,和相干的非公度状态。
1998-12-04 cond-mat.mes-hall
Josephson Effect Without Superconductivity: Realization in Quantum Hall Bilayers
我们发现,一个量子霍尔双层与全填充$ν= 1$应表现出类似的动态制度的磁通量流在大约瑟夫森结。这种类比可以解释层间隧穿电导中的显著峰值[ \prl { \bf 84},5808(2000)]。在低偏置电压下,磁通流很可能是时空混沌的,这将通过宽带噪声表现出来。峰位置可以通过面内磁场控制。
2001-02-18 cond-mat.mes-hall