Flux insertion, entanglement, and quantized responses
讨论了在给定长链上的基态的情况下,有限环上的基态波函数的构造。在局域对称性存在的情况下,我们可以得到任意磁通通过环插入的基态。其中一个关键因素是纠缠光谱的量子数。这种方法使我们能够通过测量量子化的响应,如霍尔电导,使用纠缠谱中包含的数据来表征相位。作为具体的例子,我们展示了如何贝里相位使我们能够映射出一个自旋为1的模型的相图和计算的霍尔电导率的量子霍尔系统。
2014-05-23 cond-mat.str-el
Negative delta-$T$ noise in the Fractional Quantum Hall effect
研究了温度梯度作用下量子点接触(QPC)输出端分数量子霍尔边的电流关联。这种不平衡的情况会产生一种温度激活散粒噪声,称为delta- $T$噪声。我们发现,Laughlin准粒子的隧穿导致负的delta- $T$噪声,与电子隧穿形成鲜明对比。此外,改变QPC的透射率或跨霍尔条施加电压偏置可以翻转该噪声贡献的符号,从而产生可以通过实验访问的签名。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Negative Electron Drag and Hole-Like behavior in the Integer Quantum Hall Regime
在磁场中观察到了两个二维电子气之间的电子拖曳,其极性与零场相反。这种负阻力要求电子具有类似空穴的色散。在整数量子霍尔制度的密度依赖性的测量表明,阻力是负的,只有当一层的上朗道水平是超过一半的填充,而另一个是小于一半的填充,这表明空穴般的色散存在于每个朗道水平的一半。负阻力被认为是无序的结果。
1998-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect and Wigner Crystal of Two-Flux Composite Fermions
在GaAs量子阱中的二维电子系统中,随着样品在磁场中的倾斜或密度的增加,我们观察到填充因子$ν=3/4$和5/4附近的分数量子霍尔态的多重跃迁.数据表明,这些是相互作用的双通量复合费米子的自旋极化跃迁,在这些填充物中形成自己的自旋极化。$ν=4/5$附近的重入整数量子霍尔效应总是随着$ν=4/5$的全自旋极化转变而发展,这一事实将重入相与双通量复合费米子的钉扎\emph{ferromagnetic}维格纳晶体紧密联系起来。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Annealing-tuned Hall coefficient in single crystals of the YbNi$_2$B$_2$C heavy fermion
本文测量了YbNi $_2$ B $_2$ C单晶的温度依赖性磁输运。退火引起霍尔系数$R_H(T)$的剧烈变化。然而,对于生长态样品,霍尔系数在室温和2 K之间为负,在$\approx 22$ K处具有明显的{ \it最小值},对于在$950^\circ$ C下退火150小时的样品,$R_H(T)$在相同温度范围内改变其符号两次:在低于$\sim 100$ K冷却时从负到正,并在低于$\sim 10$ K时回到负,并且在$\approx 45$ K处具有明显的{ \it最大值}。中间温度依赖性可以通过减少退火时间来实现。这些发现进行了讨论的框架内的退火依赖的斜散射结合最近的结构,热力学和输运的退火在YbNi $_2$ B $_2$ C的影响的研究。
2004-10-04 cond-mat.str-el
Flux and Hall states in ABJM with dynamical flavors
我们研究了具有量子化内部世界体积通量的探测D 6-膜在ABJM背景下的物理性质。这个通量打破了(2+1)维规范理论中的宇称,并允许量子霍尔态。宇称破缺也通过介子谱的螺旋度依赖性得到了明确的证明。我们得到的电导率的一般表达式,无论是在缺口Minkowski嵌入和可压缩黑洞的。这些电导率取决于通量,并包含来自动力学风味的贡献,动力学风味可以被视为由于基本面的量子涨落引起的固有无序的影响。我们提出了一个明确的,分析家庭的超对称解与非零电荷密度,电场和磁场。
2014-11-12 cond-mat.str-el hep-th
Intrinsic magnetotransport and orientation dependent topological Hall effect in EuAuBi
Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校);Max-Planck-Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所)
研究通过优化生长方法揭示EuAuBi的本征物理性质,发现方向依赖的拓扑霍尔效应与磁序转变相关,显示电子输运与磁场诱导磁重构的强耦合。
2026-04-28 cond-mat.str-el
Fermionic Chern-Simons Theory of SU(4) Fractional Quantum Hall Effect
我们发展了一个基于自旋自由度和谷自由度的SU(4)对称单层石墨烯中分数量子霍尔效应的费米陈-西蒙斯(CS)理论,该理论涉及四个不同的CS规范场.我们选择CS耦合矩阵的相应元素,使得偶数个自旋和谷量子数相关的通量量子附着到所有电子,并且具有给定自旋和谷量子数的任何电子看到附着到具有不同(自旋和谷)量子数的其他电子的整数个通量。使用这个CS矩阵,我们得到了一个可能发生在石墨烯中的分数量子霍尔态的列表,并提出了这些状态的波函数。我们的分析也适用于分数量子霍尔态的双层量子霍尔系统没有自旋极化和双层自旋极化石墨烯。
2011-05-13 cond-mat.str-el
Magnetic field and thermal Hall effect in a pyrochlore U(1) quantum spin liquid
稀土烧绿石上的反铁磁体系作为U(1)量子自旋液体的强候选者而备受关注。本文研究了外磁场驱动下的相变,讨论了在交错规范场作用下自旋子激发产生的大的热霍尔效应。尽管有效作用量的自旋-1/2量子数的电荷激发自旋子不与外场耦合,但在存在外磁场的情况下,U(1)规范场的出现受到影响.特别是在[111]和[110]方向上,讨论了不同规范通量的U(1)自旋液体在磁场中稳定时可能发生的相变。除了每个元格的规范通量被固定为0或$π$的情况之外,存在一个不具有时间反演对称性的交错规范通量稳定的区域。在这样的阶段,大的霍尔热导率$κ_{xy}/T\sim 4.6\times 10^{-3}\text{W}/(\text{K}^2\cdot\text{m})$预计将被观察到低于1 K。
2019-11-04 cond-mat.str-el
Optical flux pump in the quantum Hall regime
Laughlin的一个开创性的量子实验描述了量子霍尔系统中通过泵浦通量的电荷传输。在这里,我们提出了一种光学方案,以类似的方式探测和操纵量子霍尔系统:当包含轨道角动量的光与电子朗道能级相互作用时,它充当通量泵,使电子径向移动通过样品。我们研究了具有Corbino几何结构的石墨烯系统的这种效应,并计算了在没有任何电势偏置的情况下的径向电流。值得注意的是,电流对与晶格对称性一致的无序是鲁棒的,并且在弱激发极限中,电流示出了具有新颖指数2/3的强度的幂律标度。
2021-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality Lost: Relation between quantizations of the Hall conductance and the edge exponents in fractional quantum Hall effect
我们注意到一个含义的手征Luttinger液体的分数量子霍尔效应的边缘状态描述。通过考虑几个例子,涉及向后移动的中性模式,所产生的复合费米子与反向通量连接或边缘重建,我们表明,非普遍性的边缘指数意味着非普遍性的霍尔电导,在两端电导测量。
2015-03-13 cond-mat.str-el
Hall conductance and the statistics of flux insertions in gapped interacting lattice systems
研究了零温无限体积带隙二维短程相互作用晶格系统的电荷输运。我们表明,霍尔电导是本地可计算的,是相同的所有系统,这是在相同的间隙相位。我们提供了一个严格的版本的劳克林的磁通插入的论点,这表明,对于短程纠缠系统的霍尔电导是一个整数倍的e^2/h。我们表明,霍尔电导决定磁通插入的统计。对于玻色子短程纠缠系统,这意味着霍尔电导是e^2/h的偶数倍。最后,我们适应的情况下,在一维无限体积的带隙晶格系统的量子化的无源电荷泵的证明。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
The composite fermion model of quantum Hall effect is internally inconsistent
量子霍尔效应的复合费米子模型(CF)给出了正确的电荷序列,它是建立在通量量子附着在电子上的基础上的。电荷序列的构造导致了场的表达式,它要求通量量子附着在电子上。基于实验数据的序列是正确的,但从这样的序列推导出的场是不正确的。CF模型所要求的偶数个通量量子与电子的连接被发现是内部不一致的。
2002-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Quantum Hall Effect with Wilczek's charged magnetic flux tubes instead of electrons
由带电粒子和磁通量管形成的复合物,由Wilczek提出,是任意子的一种模型-粒子服从分数统计。在这里,我们提出了一个计划,实现带电的磁通量管,其中一个带电的物体与固有的磁偶极矩被放置在两个半无限块之间的高磁导率($μ_r$)材料,和图像的磁矩创建一个有效的磁通量管。我们表明,该计划可以导致实现Wilczek的任意子,当一个二维的电子系统,表现出整数量子霍尔效应(IQHE),夹在两个块之间的高- $μ_r$材料的时间快速响应(在回旋和拉莫尔频率范围内)。Wilczek任意子的特征是在IQHE的平台处电阻率的轻微移动。因此,在超材料领域正在进行的对高频率下的高$μ_r$材料的探索,以及对任意子的探索,在这里被发现是在同一条道路上。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gauge Theory of Composite Fermions: Particle-Flux Separation in Quantum Hall Systems
用U(1)规范理论研究了量子霍尔态中电子的分形现象。我们着重讨论了填充因子为$ν=p/(2pq\pm 1)$时量子霍尔效应的Chern-Simons(CS)费米子描述,并指出Jain的复合费米子(CF)理论获得了坚实的理论基础,我们称之为粒子流分离(PFS).用规范理论可以有效地研究PFS,并将其描述为相应规范动力学中的一种去禁闭现象。PFS发生在低温下,$T \leq T_{\rm PFS}$,其中每个电子或CS费米子分裂成两个准粒子,一个费米子电荷和玻色子通量。充电器只是Jain的CF,通量子携带CS通量的$2q$单位。在足够低的温度$T \leq T_{\rm BC} (< T_{\rm PFS})$下,磁通子均匀地玻色凝聚并(部分地)抵消外部磁场,产生关联空穴。这种部分抵消验证了Jain的CF方法中的平均场理论。在$T < T_{\rm BC}$上发生的量子热效应是(i)剩余场$ΔB$下电荷的整数量子热效应和(ii)磁通子的玻色凝聚的联合效应。我们计算了相变温度$T_{\rm PFS}$和CF质量。PFS是高- $T_{\rm c}$铜酸盐的t-J模型中电荷-自旋分离的对应物,其中每个电子解离成holon和spinon。准激发和PFS状态的电阻率也进行了研究。电阻率是电荷子和磁通子贡献的总和,$ρ_{xx}$在$T = T_{\rm PFS}$处的行为发生变化,反映了准粒子…
2003-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Two-flux Composite Fermion Series of Fractional Quantum Hall States in Strained Si
本文研究了(100)Si_(0.75)Ge_(0.25)/Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)异质结应变Si量子阱中高迁移率二维电子系统的磁输运性质,温度低至30 mK,磁场高至45 T。我们在ν=1/2附近观测到了分数量子霍尔效应在ν=2/3,3/5,4/7和ν=4/9,2/5,1/3时的双通量复合费米子(CF)系列.其中,v =1/3,4/7和4/9态是首次在Si/SiGe系统中发现。有趣的是,在CF系列中,3/5态比附近的4/7态弱,3/7态明显缺失,类似于整数量子霍尔效应中的观察,即ν=3比附近的ν=4态弱。我们的数据表明,CFs的两倍简并被提升,估计的谷分裂约为1 K。
2004-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral currents in one-dimensional fractional quantum Hall states
我们研究了具有轨道磁通量的玻色子和费米子量子两足梯。在这样的系统中,粒子密度与磁通量的比率$ν$形成相空间,如在量子霍尔效应中。在费米子(玻色子)梯中,当$ν$等于1/奇(偶)整数时,Laughlin分数量子霍尔(Fractional quantum Hall)态对于足够长范围的排斥相互作用是稳定的。作为这些分数态的签名,我们发现一个独特的依赖粒子密度和磁通量的手征电流。这种依赖性的特点是分数填充因子$ν$,并形成了一个严格的测试实现在梯子上,无论是数值模拟或未来的超冷原子实验中的OHH状态。两条腿模型等价于具有自旋-轨道相互作用和塞曼磁场的单个自旋链,因此结果可以直接从一个模型借用到另一个模型。
2015-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Negative Thermal Hall Conductance in Two-Dimer Shastry-Sutherland Model with π-flux Dirac Triplon
我们介绍了一个有效的2-二聚体紧束缚模型的家庭Shastry-Sutherland模型与几何可调的三重子激发。倾斜外磁场诱导的Rashba赝自旋轨道耦合导致具有π-Berry通量的非平凡拓扑性质的元激发。因此,面内和面外磁场之间的相互作用允许我们有效地设计该玻色子系统中的能带结构。特别是,面内磁场在三重子能带底部附近产生了Berry曲率热点,同时显著提高了拓扑三重子能带的临界磁场.我们明确地计算了SrCu_2(BO_3)_2中三重子的热霍尔效应的实验特征,并在可及的参数范围内显示出明显的和可调谐的输运信号,特别是随着热霍尔电导的符号的变化。倾斜的磁场在减小最低三重子带的带宽方面也是有用的。我们表明,它可以因此是一个灵活的理论和实验平台的相关玻色子拓扑系统。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Laughlin's argument for the quantized thermal Hall effect
我们将Laughlin的磁通量穿透的论点推广到量子化的热霍尔效应。本文给出了在外加引力场作用下,热霍尔效应下Laughlin绝热磁通穿线过程的一个适当的模拟。从量子霍尔系统的边缘理论的角度来看,量子化的热霍尔效应与大的非同态不变性的破坏,即全球引力异常密切相关。此外,我们还从体的角度论证了自由能分解为傅立叶模后,在包含外部引力扰动的绝热过程下的热传递.
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Floquet Flux Attachment in Cold Atomic Systems
提出在周期性驱动的自旋或硬核玻色子冷原子系统中实现 Floquet 磁通附着的方法,证实其能稳定多种量子霍尔态,并给出了光学晶格实验方案。
2024-11-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Fractional Quantum Hall Anyons via the Algebraic Topology of Surplus Flux Quanta
NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校研究院);The Courant Institute of Mathematical Sciences, NYU(纽约大学库朗数学科学研究所)
本文基于非凡非阿贝尔上同调理论中的全局通量量子化,提出FQH任意子的非拉格朗日有效描述,并在2-上同伦理论假设下严格推导,为拓扑量子硬件研究提供理论依据。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
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
Determination of many-electron basis functions for a Quantum Hall ground state using Schur polynomials
本文描述了一种确定在垂直于平面的磁场中的平面相互作用多电子系统的基态的方法。基态波函数表示为一组基函数的线性组合。只给出描述不可压缩状态的通量和电子数,我们使用在电子之间划分通量的组合学来导出作为Schur多项式的线性组合的基波函数。该过程确保了基波函数形成角动量代数的表示。我们通过推导具有少量粒子的5/2量子霍尔态的基函数来改进该方法。
2017-08-25 cond-mat.str-el hep-th
Identification of 331 quantum Hall states with Mach-Zehnder interferometry
最近的研究表明,在填充因子为5/2的量子霍尔效应中,非阿贝尔态以及阿贝尔331态的自旋极化和非极化版本在法布里-佩罗干涉测量中可能具有相同的特征。我们计算了马赫-曾德尔干涉仪中331个态的散粒噪声的Fano因子,并证明了它不同于所提出的非阿贝尔态的Fano因子。Fano因子周期性地取决于通过干涉仪的磁通量。它的最大值是$2\times 1.4e$的331个状态之间的两种口味的准粒子的对称性。在不存在这种对称性的情况下,Fano因子可以达到$2\times 2.3e$。另一方面,对于Pfweenan和抗Pfweenan状态,最大Fano因子为$2\times 3.2e$。Fano因子的通量依赖性的周期是一个通量量子。如果只有一种类型的准粒子可以穿过干涉仪,那么周期就下降到通量量子的一半。我们还讨论了填充因子为$2+k/(k+2)$的一般Halperin态的输运特征。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag of viscous electron fluids: drag viscosity and negative drag conductivity
我们表明,在流体动力双层系统中的库仑阻力导致流体动力方程中的附加粘性项,即,除了众所周知的运动粘度和霍尔粘度外,还包括阻力粘度和阻力-霍尔粘度。这些新的粘度项产生的应力张量的变化,由于层间库仑相互作用。所有四个粘度项都可以通过改变所施加的磁场和两层中的电子密度来调节。在两层中的电子密度之间的某些比率下,拖曳粘度显著地改变纵向输运,导致负拖曳电导率。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall effect of epitaxial double-perovskite Sr_2FeMoO_6 thin films
采用脉冲激光沉积法制备了具有窄摇摆曲线的Sr_2FeMoO_6高外延薄膜。研究了从4 K到室温、磁场到8 T的温度范围内电阻率张量的对角和非对角元素。观察到类电子的普通霍尔效应和类空穴的反常霍尔效应。与巨磁阻锰氧化物相比,这两个系数具有相反的符号。我们发现,在300 K时,普通的霍尔系数为-1.87 × 10 ^{-10} m^3/As,对应于每个分子式单位4个电子的标称载流子密度。在低温下,只观察到一个小的负磁阻,在较高的温度下消失。电阻率的温度系数在整个温度范围内为负。在30 K以下观察到一个Kondo样的行为,而在100 K以上的可变范围跳跃一样的运输发生。
1999-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vanishing Hall conductance for commuting Hamiltonians
我们考虑了二维空间中几乎局域对易投影哈密顿量的基态的通量插入过程。在有限维局部希尔伯特空间的情况下,我们证明了这个过程不能泵任何电荷,我们得出的结论是霍尔电导必须消失。
2022-04-05 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Generic Chiral Anomaly and Planar Hall Effect in a Non-Weyl System
本研究发现手征反常可解释无外尔点的节点线半金属ZrTe$_5$的磁输运关键特征,指出量子极限下准一维输运且费米速度足够大时该机制普适,解释了其负LMR及特殊PHE特性。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el