Hall Drag and Magnetodrag in Graphene
石墨烯中电荷中性的无质量狄拉克费米子形成了一个强相互作用系统,其中带电和中性(能量)模式都起着重要作用。这些模式在没有磁场的情况下基本上是解耦的,但是当施加场时变得强耦合。我们表明,这些想法解释了最近观察到的巨磁阻力,产生在经典的弱场时,电子密度被调谐附近的电荷中性。我们预测强霍尔阻力在这个政权,这是在明显偏离弱耦合制度,理论预测霍尔阻力的情况下。能量驱动的磁阻力和霍尔阻力产生在一个宽的温度范围内,并在弱磁场,并具有异常强烈的依赖于字段和载流子密度。
2013-09-19 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
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
Thermal drag effect in quantum Hall circuits
研究了两个介观量子霍尔(QH)电路之间的热阻力。每个电路由欧姆接触完全耦合到量子霍尔边缘态。阻力由欧姆接触之间的强电容耦合引起。利用非平衡玻色化技术,考虑了非平衡条件和电子-电子相互作用。计算并分析了无源电路中的热拖曳电流、相应热拖曳电流的噪声功率和Fano因子。
2022-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Quantized Hall Drag in a Strongly Correlated Bilayer Electron System
平行的二维电子系统之间的摩擦阻力已被测量在一个政权的强层间关联。当双分子层系统进入激子量子化霍尔态时,当朗道能级填充因子ν T=1时,纵向阻力分量消失,但产生了强的霍尔分量。在h/e^2处观察到霍尔阻力被精确量子化。
2002-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
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
Valley Hall effect caused by the phonon and photon drag
谷霍尔效应是谷电流在与电流成横向的方向上的出现。我们发展了二维半导体中电子被声子或光子拖曳的谷霍尔效应的微观理论。我们推导并分析了所有相关的贡献谷电流,包括斜散射效应以及由侧跳和异常速度所造成的异常贡献。详细研究了反常贡献的部分补偿。分析了双声子和双杂质散射过程的作用。我们还比较了拖曳条件下的谷霍尔效应和外部静态电场引起的谷霍尔效应。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Negative Electron-electron Drag Between Narrow Quantum Hall Channels
研究了在垂直磁场B作用下,当电流I_{drive}流过两个平行的、二维的、窄的、空间分离的薄层时,由于库仑相互作用引起的动量转移.在拖曳层中感应的电流I_{drag}以I_{drive}作为参数自洽地进行评估。I_{drag}可以是正的或负的,这取决于最高占据的体朗道能级(LL)的填充因子ν的值。对于完全占用的LL,I_{drag}为负,即,它与I_{drive}反向流动,而对于半满LL它是正的。当电路在拖曳层中断开时,在其中产生电压Δ V_{drag};对于半充满的LL,它是负的,而对于完全充满的LL,它是正的。这个正的Δ V_{drag}表示负的库仑阻力,是由能量上有利的近边缘LL间跃迁引起的,当最高占据的体LL和它上面的LL简并时发生这种跃迁。
1997-11-15 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
Thermal Hall conductivity of semimetallic graphite dominated by ambipolar phonon drag
Wuhan National High Magnetic Field Center, School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux (ESPCI - CNRS - Sorbonne Université), PSL Research University(巴黎高等物理化工学院-法国国家科学研究中心-索邦大学物质物理与研究实验室)
本研究发现石墨的热霍尔电导率主要由双极声子拖拽主导,其霍尔洛伦兹数达到新纪录。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical currents and giant non-dissipative drag for superfluid electron-hole pairs in quantum Hall multilayers
研究了量子霍尔四层系统中电子空穴对的超流性质。该系统被认为是一个固态实现的双组分超流玻色气体与偶极-偶极相互作用。一个超流组分形成在顶部双层中,另一个组分形成在底部双层中。我们得到了集体模谱的色散方程,并计算了临界参数(临界层间距离和临界电流)与填充因子的关系。我们发现,组件的临界电流相互依赖。如果给定元件的电流等于零,则可以达到另一元件的最大临界电流。研究了构件间的非耗散阻力效应。结果表明,在所考虑的系统中,阻力因子是非常大的。在适当的条件下,它可以是大约10%,这至少比双组分原子玻色气体的预测值大三个数量级。
2008-07-08 cond-mat.mes-hall
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
Skew Scattering and Side Jump Drive Exciton Valley Hall Effect in Two-Dimensional Crystals
激子谷霍尔效应是在存在拖曳力的情况下谷标记激子的空间分离。通常,这种效应与粒子由于布洛赫带的Berry曲率而获得的异常速度有关。在这里,我们表明,反常速度起不到激子谷霍尔效应,这是由侧跳和斜散射机制的作用。我们开发的激子谷霍尔效应在合成电场和声子阻力的存在下的微观理论,并计算所有相关的贡献谷霍尔电流也证明了取消的异常速度。阻力的起源和散射过程的影响的灵敏度示出。我们扩展漂移扩散模型来考虑谷霍尔效应,并计算激子密度和谷极化分布。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Oscillating sign of drag in high Landau levels
受实验的启发,我们研究了强磁场中双电层系统库仑拖曳电压的符号。我们发现,通常使用的费米黄金法则的方法隐含地假设层内电导率对密度的线性依赖,因此在强磁场是不够的。超越这种方法,我们表明,拖动电压通常改变层之间的密度差的符号。我们预测,在量子霍尔制度的霍尔和纵向阻力系数是可比的。我们的结果也是相关的泵浦和声电实验。
2001-04-30 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
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
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
Anomalous acousto-current within the quantum Hall plateaus
Peking University(北京大学);Princeton University(普林斯顿大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
该研究通过表面声波在量子霍尔平台中观察到异常大的双极尖峰,揭示了声电流与电子导电性的非线性关系。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall
Theory of Activated Transport in Bilayer Quantum Hall Systems
我们分析了双层量子霍尔系统在总填充因子$ν=1$作为层间偏置的函数的阻力几何的输运性质,在限制的混乱是足够强的解开meron-antieron对,带电的拓扑缺陷的系统。我们计算这些对象的典型的能量障碍,以跨越不可压缩区域内的无序系统使用哈特里-福克的方法,并显示如何导致多个激活能时,系统是有偏见的。然后,我们证明了使用玻色子陈-西蒙斯理论,在阻力几何,电流在一个单一的层直接导致的四种类型的meron只有两个的力量,诱导耗散只在驱动层。阻力层中的耗散是由介子之间的相互作用引起的,从而导致阻力层和驱动层的温度依赖性非常不同,与实验定性一致。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Drag of Exciton Superfluid in Graphene
激子是通过库仑相互作用结合在一起的电子和空穴对。在低温下,激子可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),从而实现宏观相相干性和超流性。由绝缘层隔开的两个平行导电层构成的双电层是实现稳定激子BEC的理想平台。在强磁场作用下,类电子和类空穴准粒子从部分填充的朗道能级(LL)束缚到激子中并凝聚。然而,在半导体双量子阱中,由于相对较强的介电屏蔽和大的分离的EDL,这种磁场诱导的激子BEC仅在亚开尔文温度下观察到。在这里,我们报告激子凝聚在双层石墨烯EDL由几个原子层的六方氮化硼(hBN)分离。一个石墨烯层中的驱动电流在另一层中产生量子化的霍尔电压,表示相干超流激子输运。由于原子级薄电介质之间的强库仑耦合,我们发现石墨烯中的量子霍尔阻力出现在比以前在GaAs EDL中观察到的温度高一个数量级的温度下。密度和位移场的宽范围可调性使得能够探索具有不同填充因子和内部量子自由度的朗道能级之间的BEC的丰富相图。所观察到的强大的激子超流性开辟了机会,研究各种量子阶段的激子BEC和设计新的电子器件的基础上无耗散传输。
2016-08-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag and Spin Coulomb Drag in the presence of Spin-orbit Coupling
利用图解微扰理论计算了Rashba自旋轨道耦合下的(电荷)库仑阻力系数$ρ_D$和自旋库仑阻力系数$ρ_{\uparrow\downarrow}$。导出了$ρ_D$和$ρ_{\uparrow\downarrow}$的解析表达式,发现自旋轨道相互作用在弹道区对$ρ_D$和$ρ_{\uparrow\downarrow}$产生了小的增强,而在扩散区对$ρ_D$没有影响.在弹道制度的这种增强是由于非线性磁化率的增强(即通过整流的热电势波动的钝化层中产生的电流),而在扩散制度的增强缺乏是由于无序的抑制。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Spin Coulomb drag by non-equilibrium magnetic textures
磁性材料的局域磁化强度和传导电子之间的相互作用是导致磁性材料中各种现象的原因。我们证明了在导电铁磁体中,由磁化动力学引起的自旋相关的动力导致了自旋库仑拖曳效应。自旋库仑拖曳是一种内在的摩擦机制,每当上自旋和下自旋电子的平均速度不同时,它就会起作用。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall
Phase Diagram for Quantum Hall Bilayers at $ν=1$
基于对拓扑Chern数矩阵和(层间)超流密度的精确数值计算,给出了在总填充因子为$ν=1$的量子霍尔体系中双量子阱双层电子气的相图.我们发现三个阶段:具有赝自旋超流性的量子化霍尔态、具有赝自旋“规范玻璃”序的量子化霍尔态和解耦的复合费米液体。与实验的比较提供了一个一致的解释所观察到的量子霍尔平台,霍尔阻力平台和消失霍尔阻力,以及零偏压电导峰效应,并提出了一些有趣的点,以追求实验。
2003-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect Driven by Chiral Superconductivity
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
提出零场霍尔拖拽效应作为手性超导的直接输运特征,源于手性超导体中准粒子与相邻正常层中准粒子间的库仑拖拽,通过流体动力学理论预测在T低于Tc时出现反常霍尔电压信号。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon-drag magnetothermopower in Rashba spin-split two-dimensional electron systems
研究了在低温下,在Rashba自旋轨道相互作用和垂直磁场共同作用下,GaAs/AlGaAs异质结中准二维电子系统中声子拖曳对热电势的贡献.当Rashba自旋轨道耦合常数较强时,声子拖曳热电势峰分裂为两个。这种分裂是Rashba自旋轨道相互作用的直接结果。数值计算了声子拖曳热势对磁场和温度的依赖关系。在Bloch-Gruneisen区,声子拖曳磁热势与温度呈幂律关系,并求出了声子拖曳磁热势随电子密度、磁场、自旋轨道耦合常数等参数变化的温度指数.
2013-09-19 cond-mat.mes-hall
Drag conductance induced by neutral-mode localization in fractional quantum Hall junctions
本文研究了2/3分数量子霍尔边缘结中中性模式局域化对输运的影响,发现两种局域化通道分别导致4/3和1/3的双端电导,并产生符号相反的量子化拖拽电导±1/4,而完全平衡的臂则使输运对局域化不敏感。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin effects in the magneto-drag between double quantum wells
我们报告的选择性自旋阻力测量。这种选择性自旋导致深极小值的磁阻力在奇数fillingfactors匹配的电子密度在磁场和温度下,裸自旋能量只有十分之一的温度。对于不匹配的密度的选择性导致一个新的1/B周期性振荡,这样的负最小值的阻力观察时,大多数自旋在费米能量的二维电子气(2DEG)是反平行的,和积极的最大值时,大多数自旋在费米能量是平行的。
2000-11-01 cond-mat.mes-hall
Generation of spin current by Coulomb drag
两条量子线之间的库仑阻力对它们的电子密度失配是指数敏感的。磁场的应用可以补偿不同导线中相反自旋方向的电子的这种失配。由此产生的增强的动量转移导致有源线中的电荷电流转换为无源线中的自旋电流。
2006-12-09 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer mechanism for magnon-drag thermopower
指出了耗散自旋转移矩参数$β$与磁振子阻力对导电铁磁体热电势的贡献之间的关系。利用这一结果,我们估计$β$在铁在低温下,磁振子阻力被认为是占主导地位的贡献的热电势。我们的结果可以用来确定$β$从磁振子阻力热动力实验,或者,相反,通过自旋转移实验推断磁振子阻力的强度。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Coulomb drag beyond the random phase approximation
在无规相近似下研究了准二维电子气中的自旋库仑阻力。我们发现,有限的横向宽度的电子气的自旋库仑阻力的显着减少。然而,这种减少在很大程度上被RPA之外的多体局域场效应的增强所补偿,从而恢复了与C. P. Weber \textit{et al.},Nature,\textbf{437},1330(2005).
2007-11-12 cond-mat.mes-hall
Quasi-1D Coulomb drag between spin-polarized quantum wires
University of Florida(佛罗里达大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
研究准一维量子线在自旋极化态下的库仑拖拽现象,揭示自旋分裂、电子-空穴不对称性与拖拽信号的关系,验证了自旋极化态下的TLL相互作用参数。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall
Diffusion equation and spin drag in spin-polarized transport
我们利用玻尔兹曼方程研究了电子-电子相互作用对自旋极化输运的作用,导出了一组耦合输运方程。对于自旋极化输运,电子-电子相互作用是重要的,因为它们倾向于平衡两种自旋物质的动量。这种"自旋拖曳“效应增强了系统的电阻率。该增强越强,尺寸越低,并且应该在例如具有铁磁接触的二维电子气中是可测量的。我们还包括自旋翻转散射,它有两个效果:它平衡的自旋密度不平衡,并提供了一个非s波组件,也是电流不平衡。
2001-07-06 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag thermopower and hot-electron energy-loss rate in a Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electron system
本文从理论上研究了Bloch-Gruneisen(BG)体系中Rashba自旋轨道耦合二维电子系统(2DES)中声子拖曳对热电势和热电子能量损失率的贡献。我们假设电子通过形变势与纵向声学声子相互作用,通过压电势与纵向和横向声学声子相互作用。讨论了Rashba自旋轨道相互作用对声子拖曳热电势和热电子能量损失率的大小和温度依赖性的影响。我们数值提取的声子拖曳热势和能量损失率的温度依赖性的指数。我们发现,由于Rashba自旋轨道耦合的存在,指数被强烈抑制。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall
Collective transport in bilayer quantum Hall systems
理想双层量子霍尔系统中的填充因子$ν=1$不可压缩态具有自发的层间相位相干性,可以看作是易平面赝自旋铁磁体,也可以看作是一层电子和另一层空穴形成的激子的凝聚体。在本文中,我们讨论的努力,以实现理解的两种不同类型的运输测量(我们称之为阻力和隧道实验分别),已进行了双层量子霍尔系统的吉姆爱森斯坦在加州理工学院的组。在拖曳实验中,电流通过两层中的一层,而电压降在另一层中测量。我们认为,这些实验的发现,在拖动层的电压降是不同的驱动层,是一个实验证明,这些双层不具有准长程激子秩序。在$ν=1$处,当自发相干性最初建立时,纵向拖曳电压从接近零开始增加,然后当它变得良好建立时,纵向拖曳电压向零回落,这一性质可以解释为对称性破缺与它所产生的能隙之间的竞争。在隧穿实验中,电流被注入一层并从另一层移除。准长程序的缺乏可能解释了这些测量中发现的单位面积相对较小的隧穿电导。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissipation through spin Coulomb drag in electronic spin dynamics
自旋库仑阻力(SCD)是金属和半导体中自旋电流耗散的内在来源。我们讨论了潜在的自旋电子学器件中由于SCD的功率损耗,并详细分析了集体自旋密度激发的相关阻尼。发现SCD对抛物量子阱中子带间自旋等离子体激元的线宽有很大的贡献,这表明利用非弹性光散射对SCD效应进行纯光学定量测量的可能性。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Coulomb Drag
我们介绍了一个显着的特点,自旋极化运输,自旋库仑阻力:有一个内在的摩擦源自旋电流由于自旋"向上“和自旋”向下“的电子之间的库仑相互作用。我们计算了相关的“自旋transrestitivity”在一个广义的随机相位近似,并讨论其依赖于温度,频率和电子密度。我们表明,在适当的参数范围内,这样的电阻率是可测量的,并提出了一个实验来测量它。
1999-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag in topological materials
狄拉克费米子是现代凝聚态物理研究的前沿。已知它们存在于石墨烯、拓扑绝缘体和过渡金属二硫属化物等多种材料中,而在其他材料中发现了密切相关的外尔费米子。它们被预测为各种各样的技术应用,而最近预测和发现的量子化的大质量狄拉克费米子的反常霍尔效应被认为是一个潜在的网关向低能电子学。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。薄拓扑绝缘体膜的顶表面和底表面提供了这样的原型系统。在这里,我们描述了最近的见解库仑阻力之间的两层狄拉克费米子主要依赖于拓扑绝缘体膜作为一个极小模型。我们考虑非磁性的拓扑绝缘体,承载无质量的狄拉克费米子,和磁性的拓扑绝缘体,其中费米子是有质量的。我们讨论了一般条款的薄膜自旋密度矩阵的动态,概述了数值计算结果和近似的解析表达式,在适当的拖曳电阻率\r{ho} D在低温和低电子密度。在磁性拓扑绝缘体的主动层和被动层的平面外磁化,我们分析的异常霍尔效应在库仑阻力的作用。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Transport properties of ν=1 quantum Hall bilayers. Phenomenological description
提出了一个描述量子霍尔双层膜在ν_T=1态下的逆流和拖曳实验的唯象模型。我们考虑由统计分布区域组成的系统,其中局部总填充因子ν_{T1}>1,ν_{T2}<1。在给定区域中电子的过量或不足导致涡旋激发的出现。量子霍尔双层膜中的涡旋是带电的。它们负责激子超电流的衰减,并且同时直接贡献于电导率。逆流和驱动器的粘性系数的实验温度依赖性下的会计粘性力施加到涡是指数增加的函数的逆温度。层间相位相干性被完全破坏的缺陷区域的存在可以导致基本的负纵向拖曳电阻率以及逆流霍尔电阻率。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Coulomb drag in the two-dimensional electron liquid
本文在无规相位近似下计算了二维电子气在温度为$T$时的自旋拖曳跨阻率$ρ_{\uparrow \downarrow}(T)$。在低温区,我们表明,在与三维低温结果[ $ρ_{\uparrow\downarrow}(T) \sim T^2$ ]的差异,二维{ \it自旋非极化}电子气的自旋跨阻具有$ρ_{\uparrow\downarrow}(T) \sim T^2 \ln T$的形式。在自旋极化的情况下,熟悉的形式$ρ_{\uparrow\downarrow}(T) =A T^2$被恢复,但比例常数$A$发散的自旋极化趋于零。在高温区,我们得到了$ρ_{\uparrow \downarrow}(T) = -(\hbar / e^2) (π^2 Ry^* /k_B T)$(其中$Ry^*$是有效里德伯能){ \it独立于密度}。同样,这与三维结果不同,三维结果对密度具有对数依赖性。指出了自旋拖曳横电阻率与普通库仑拖曳横电阻率的两个重要区别:(1)低温下的$\ln T$奇异性比库仑拖曳横电阻率小一个因子$e^{-4 k_Fd}$,其中$k_F$是费米波矢,$d$是层间距离。(ii)集体模式的贡献,自旋阻力transresistance是可以忽略不计的在所有的温度。此外,对于可比参数,自旋阻力效应大于普通库仑阻力效应。
2003-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Commensuration Effects on Skyrmion Hall Angle and Drag for Manipulation of Skyrmions on Two-Dimensional Periodic Substrates
本研究探讨二维周期基底上斯格明子动力学,发现共度填充导致霍尔角为零、速度提升,非共度填充则无序,并绘制了动态相图。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall
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
Topological spin-transfer drag driven by skyrmion diffusion
本文研究了由skyrmions的布朗运动介导的自旋转移阻力。的基本思想是说明在一个两端的几何形状,其中的磁绝缘体的薄膜被放置在两个金属水库之间。其中一个端子中的电流通过自旋转移力矩将拓扑电荷泵入磁体中。电荷以稳定的skyrmion纹理扩散到系统的大部分。根据昂萨格的互易性,离开磁体的拓扑电荷在第二个端子中产生电动势。电压信号随着触点之间的间隔代数地衰减,与由诸如磁振子的非保护激发驱动的自旋拖曳的指数抑制相反。我们展示了如何这种拓扑效应可以被用来作为一种工具来表征的手征磁体和薄膜的相图与界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2016-07-22 cond-mat.mes-hall
Spin photocurrents and circular photon drag effect in (110)-grown quantum well structures
本文报道了(110)生长量子阱结构中自旋光电流的研究。所研究的效应包括圆形光电流效应和迄今尚未观察到的圆形光子拖曳效应。实验数据可以用从唯象理论导出的解析表达式来描述。建立了一个圆形光子拖曳效应的微观模型,证明产生的电流具有自旋相关的起源。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin drag mechanism of giant thermal magnetoresistance
本研究针对面内磁场下高迁移率二维电子系统的流体动力学热输运,发现由相反自旋极化电子群拖曳效应产生的热磁输运新机制,其引发的热磁阻在低自旋极化下可达约100%,且主要由自旋扩散常数决定。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Strong enhancement of drag and dissipation at the weak- to strong- coupling phase transition in a bi-layer system at a total Landau level filling nu=1
我们考虑一个双层电子系统在总朗道能级填充因子nu =1,并专注于从弱层间耦合的制度,强耦合(1,1,1)相(或“量子霍尔铁磁体”)的过渡。假设在过渡区的系统是由水坑的(1,1,1)相嵌入在大量的弱耦合状态,我们表明,过渡是伴随着强烈的纵向库仑阻力的增加,达到最大值约$h/2e^{2}$。在这种状态下,纵向阻力随温度的降低而增加.
2001-11-29 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag by motion of a monolayer polar crystal through graphene nanoconstriction
本文理论预测极性晶体层在石墨烯平面间运动可通过谷间散射产生库仑拖拽电流,并揭示其阈值掺杂、非线性霍尔效应及对晶体层动态粘度的反作用。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Double layer two-dimensional electron systems: Probing the transition from weak to strong coupling with Coulomb drag
本文报道了在朗道能级填充因子为$ν_T =1$的双层二维电子系统中,在弱耦合和强耦合区域之间的过渡区,摩擦阻力测量结果显示出极大的耗散。这一结果表明,波动的存在,无论是静态的还是动态的,在相边界附近分离的量子化霍尔状态在较小的层分离的可压缩状态在较大的分离。有趣的是,阻力的异常似乎持续到更大的层间分离比层间相位相干检测隧道。
2002-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gigantic enhancement of spin Seebeck effect by phonon drag
我们从理论和实验两方面研究了低温下LaY $_2$ Fe $_5$ O $_{12}$中自旋Seebeck效应的巨大增强。我们的理论分析揭示了声子的重要作用;自旋塞贝克效应被非平衡声子极大地增强,非平衡声子拖曳低位自旋激发。我们进一步认为,这种情况下提供了一个线索,以了解观察的自旋塞贝克效应,是不伴随着一个全球性的自旋电流,并预测衬底条件影响所观察到的信号。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Transport and Quantum Hall Effect in Ambipolar Black Phosphorus Double Quantum Wells
量子阱是二维系统研究中最重要的一类器件。在双层量子阱中,附加的“哪一层”自由度引起了诸如库仑阻力、霍尔阻力和激子凝聚等著名现象。在这里,我们展示了在几层黑磷器件中容易形成宽量子阱,该器件具有双层载流子。与传统量子阱相比,每个二维层是双极的,并且可以被调谐到n掺杂、p掺杂或本征区域。在每层上观察到完全自旋极化的量子霍尔态,具有归因于交换相互作用的增强的Lande g因子。我们的工作打开了大门,使用二维半导体双极单,双或宽量子阱具有不寻常的属性,如高各向异性。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of magnon-drag electron flow in ferromagnetic metals
施加在铁磁金属上的温度梯度不仅引起电子和磁振子的独立流动,而且由于它们的相互作用而引起拖曳电流。在本文中,我们提出了一个微观研究的电子流所引起的阻力,由于磁振子。分析基于$s$ - $d$模型,该模型描述了通过$s$ - $d$交换相互作用耦合的传导电子和磁振子。在电子子系统中引入磁性杂质作为自旋弛豫的来源。所获得的磁振子拖曳电子流与磁振子的熵和$α- β$(更准确地说,与$1 - β/α$)成比例,其中$α$是吉尔伯特阻尼常数,$β$是耗散自旋转移矩参数。这一结果与以前基于磁振子自旋动力的唯象结果几乎一致,并且由自旋转移和动量转移贡献组成,但前者稍有不同。用非平衡磁振子产生的非平衡自旋化学势解释了这一结果。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Spin-Wave Doppler Shift by Magnon Drag in Magnetic Insulators
超导体中的临界超导电流和金属铁磁体的磁基态的不稳定性是由电荷流引起的准粒子色散的多普勒频移引起的。在这里,我们预测一个类似的效果,在磁性绝缘体的薄膜中,由邻近带状线发射的微波产生相干的手征自旋电流,导致磁振子色散的多普勒频移。自旋波不稳定性被磁振子-磁振子相互作用抑制,磁振子-磁振子相互作用将自旋电流限制在接近但低于不稳定性阈值的值。磁振子电流对磁序的反作用对自旋电流的限制应作为磁振子器件的设计参数。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall