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
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
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
Hot-carrier thermal breakdown and S-type current-voltage characteristics in perforated graphene structures
本文研究由GNR桥连接的叉指GMR阵列构成的PGL，揭示载流子加热与热离子发射正反馈导致的热载流子热击穿及S型I-V特性，指出其在室温开关和辐射探测器中的应用潜力。
2025-03-18 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the Law of Reflection at a Disordered Graphene Edge
反射定律指出，光滑的表面镜面反射波，从而作为一面镜子。只要无序的长度尺度小于波长，该定律对无序不敏感。单层石墨烯在低能量下表现出线性色散，因此具有发散的费米波长。我们提出的证据表明，对于一个无序的石墨烯边界，共振散射无序的边缘模式的结果在扩散电子反射，即使当电子波长远长于无序相关长度。利用数值量子输运模拟，我们证明了这种现象可以观察到一个非局域电导下降的磁聚焦实验。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
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
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
Effect of doping on hot-carrier thermal breakdown in perforated graphene metasurfaces
School of Computer Science and Engineering, University of Aizu（会津大学计算机科学与工程学院）；Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University（东北大学电气通信研究所）；Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学交叉学科学术前沿研究院）；International Research Institute of Disaster Science, Tohoku University（东北大学国际灾害科学研究中心）；Center of Excellence ENSEMBLE3（ENSEMBLE3卓越中心）；UNIPRESS Institute of High Pressure Physics of the Polish Academy of Sciences（波兰科学院高压物理UNIPRESS研究所）；Electronics of the Future, Inc.（未来电子公司）
本文研究掺杂对穿孔石墨烯超表面热载流子热击穿S形伏安特性的影响，揭示相关电热正反馈机制，为优化该类结构的电子、光电器件提供框架。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall
Single Layer Behavior and Its Breakdown in Twisted Graphene Layers
我们报告了高磁场扫描隧道显微镜和朗道能级光谱的扭曲石墨烯层生长的化学气相沉积。当扭转角超过~3度时，低能载流子表现出无质量狄拉克费米子的朗道能级谱特征。在20度以上，层有效地去耦，并且电子性质与单层石墨烯中的电子性质不可区分，而对于较小的角度，我们观察到载流子速度的减慢，这是强烈的角度依赖性。在最小的角度的频谱占主导地位的扭曲诱导范霍夫奇异性和狄拉克费米子最终成为本地化。观察到意想不到的电子-空穴不对称性，其显著大于单层或非扭曲双层石墨烯中的不对称性。
2010-10-19 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
Imaging the breakdown of ohmic transport in graphene
欧姆定律描述了电流密度与电场的比例关系。在固态导体中，欧姆定律出现是由于电子散射过程使电流松弛。在这里，我们使用氮空位中心磁力直接图像的局部击穿欧姆定律在一个狭窄的收缩制造的高迁移率石墨烯单层。欧姆流动在室温下是可见的，因为电流集中在收缩边缘，流动曲线完全由样品的几何形状决定。然而，当温度降低到200 K以下时，电流集中在收缩中心附近。在流动模式的变化是一致的交叉从扩散到粘性电子输运为主的电子-电子散射过程，不放松电流。
2020-03-12 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
Electric-field-driven conductance switching in encapsulated graphene nanogaps
石墨烯在空气或真空中的反馈控制电击穿是制造隧道结、纳米间隙和量子点的公认方式。我们表明，该方法同样适用于使用氢倍半硅氧烷制造的封装石墨烯收缩。氢倍半硅氧烷抗蚀剂在电子束曝光后留下的类二氧化硅层在石墨烯电击穿后保持完整。我们探讨了通过反馈控制击穿制造的石墨烯纳米结构中常见的电导切换行为，并表明它可以归因于封装层下方石墨烯的原子尺度波动。我们的研究结果开辟了新的方法来制造封装的室温单电子纳米器件，并阐明了这些石墨烯纳米器件中电导切换的基本物理机制。
2021-06-28 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
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
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
Breakdown Current Density of Graphene Nano Ribbons
石墨烯纳米带（GNRs）的宽度低至16 nm的特征在于其载流能力。研究发现，GNR具有令人印象深刻的击穿电流密度，约为10^8 A/cm 2。击穿电流密度被发现有一个倒数关系GNR电阻率和数据拟合点焦耳加热作为击穿的可能机制。GNR的优异载流能力将对其在片上电互连中的应用具有价值。发现亚20 nm石墨烯带的热导率大于1000 W/m-K。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in AB-stacked bilayer graphene
我们提出了一个简单的双层石墨烯热电传输理论，并报告了我们的结果的电阻率，热阻率，塞贝克系数，和Wiedemann-Franz比作为掺杂密度和温度的函数。在没有无序的情况下，当接近电荷中性点时，热阻率趋于零;电阻率从零跳到固有的有限值，并且塞贝克系数在相同的极限内发散。尽管这些结果与单层石墨烯的结果相似，但它们的推导要微妙得多。通过包含少量的无序来去除奇异性，这导致出现掺杂密度$0<n<n_c$的“窗口”（其中$n_c$在零无序极限中趋于零），其中严重违反了Wiedemann-Franz定律。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
Thermal hot-carrier breakdown in metasurface structures based on coplanar arrays of graphene microribbons connected with wide-gap bridges
Tohoku University（东北大学）；University of Aizu（会津大学）；Electronics of the Future, Inc.（未来电子公司）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）；Center of Excellence ENSEMBLE3 Ltd.（ENSEMBLE3卓越中心有限公司）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）
研究石墨烯微带经纳米桥连接的超表面中自加热正反馈引发的热击穿机制，揭示其S形电流-电压特性，并提出可用于快速开关、传感器及太赫兹/红外源等器件。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in chemically functionalized graphene at high magnetic field: Defect-Induced Critical States and Breakdown of Electron-Hole Symmetry
非常规的磁输运指纹在量子霍尔制度（施加磁场从一个到几十特斯拉）在化学功能化的石墨烯的报告。在化学吸附的单原子氧（从0.5%到很少的杂质），朗道能级的电子-空穴对称性被打破，而双峰电导率在低能量的发展，从形成的临界状态由随机网络的缺陷诱导的杂质状态。标度分析暗示存在一个额外的零能量量子化霍尔电导平台，这是不连接到朗道能级的亚晶格对称性破坏的简并提升。这与通常的解释形成了鲜明的对比，并揭开了一个新的游乐场定制的基本特征的量子霍尔效应。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Direct observation of moiré flat-band breakdown at the edge of magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯（tBG）中的低能莫尔平带具有令人难以置信的潜力，可以表现出丰富的奇异量子现象。理论上，tBG的莫尔平坦带基于扩展结构，即，具有周期性边界条件的莫尔条纹。然而，一个基本的问题，即平带是否可以存在于具有降低的结构对称性的石墨烯莫尔图案中，例如样品边缘，仍然没有答案。在这里，通过扫描隧道显微镜和光谱学，我们研究了局部电子性质的魔角tBG附近的样品终止的边缘和报告的莫尔平坦带的击穿的直接观察。我们发现，莫尔电子结构，包括低能平带，可以充分存在于一个完整的莫尔斑点，即，一个莫尔超晶胞，就在边缘处，甚至莫尔图案的平移对称性在一个方向上被破坏。然而，在由边缘部分终止的不完全莫尔斑中，明显缺乏平带特性。我们的研究结果表明，一个完整的莫尔斑点是足够的，并在tBG有效的莫尔平带的产生是必不可少的。
2022-05-20 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
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
Local gating of a graphene Hall bar by graphene side gates
我们研究了具有额外石墨烯侧栅的单层石墨烯霍尔棒的磁输运性质。在没有磁场的情况下，侧选通可以通过考虑霍尔条内的两个平行导电通道来建模。这导致侧门产生的场的平均穿透深度约为100mm。90 nm。侧栅极在量子霍尔机制中也是有效的，并且允许修改纵向电阻和霍尔电阻。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic Equation for the Breakdown of the Quantum Hall Effect in a Uniform Current
从Boltzmann方程出发，考虑电子-电子和电子-声子散射，导出了均匀电流密度j下，填充因子为偶数的量子霍尔效应击穿时电子温度Te随时间和空间变化的流体力学方程.导出的方程中有一个漂移项，它与j和T_e的一阶空间导数成正比。应用于宽度沿电流方向突变的样品中T_e的空间演化，该方程给出了与电流方向的明显关系以及临界弛豫，与最近的实验结果一致。
2001-04-24 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
Breakdown of Fast Water Transport in Graphene Oxides
报道了石墨烯层或碳纳米管之间的层间通道内的水的快速滑移流动。我们在这里报告说，这种流速增强（超过两个订单）打破了存在的化学功能化和松弛的纳米限制在氧化石墨烯。分子动力学模拟的结果表明，流体力学适用于这种情况下，即使在长度尺度下降到纳米。然而，修正的滑移边界条件和粘性的nanobined流必须包括作出定量预测。结合液态水和氢键网络的结构特征对上述结果进行了讨论。
2013-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Berry phase and the unconventional quantum Hall effect in graphene
石墨烯中π的Berry相是以教学方式导出的。澄清了如何正确计算该值的模糊性。讨论了它与石墨烯中的非常规量子霍尔效应的联系。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Second Harmonic Hall Response in Insulators: Inter-band Quantum Geometry and Breakdown of Kleinman's Conjecture
State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院量子功能材料国家重点实验室）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
研究揭示了绝缘体中带间量子几何主导的二次谐波Hall响应，并发现其频率色散现象与Kleinman猜想的失效有关，同时预测了双层石墨烯中的巨SHH磁化率。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Breakdown electron-hole symmetry in graphene structure with a semiconductor gate
结构“石墨烯-绝缘衬底-半导体栅极”中的电子-空穴对称性由于在正偏压或负偏压下半导体栅极中的电势的不对称下降而被破坏。计算了SiO_2衬底置于低（中）掺杂p-Si上时，掺杂浓度和电导率与栅压的关系。对于高kappa衬底（AlN、Al_2O_3、HfO_2和ZrO_2）的情况，分析了光学电导率的类似依赖性。我们的结果与实验数据的比较表明，这两种情况下，一个很好的协议。
2013-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall effect on centimeter scale chemical vapor deposited graphene films
我们报告了在7 mm \times 7 mm的单层石墨烯膜上观察到的良好的半整数量子霍尔效应（QHE）。采用化学气相沉积（CVD）法在铜衬底上生长石墨烯薄膜，然后转移到SiO_{2} /Si衬底上，典型载流子迁移率为\approx 4000 cm^{2} /Vs。并且还可以促进关于石墨烯的量子霍尔物理学的广泛实验和利用石墨烯的特殊性质的实际应用。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Probing breakdown of topological protection: Filling-factor-dependent evolution of robust quantum Hall incompressible phases
整数量子霍尔（QH）效应的特点是拓扑量子化和非耗散输运是由一个电绝缘的不可压缩相，防止手性金属通道之间的背散射。我们探讨了不可压缩的区域容易发生故障的拓扑保护使用扫描门技术结合非平衡输运。所得到的图案揭示了填充因子（$ν$）依赖的演变的微观不可压缩结构位于沿边缘和在散装区域。我们发现，这些特定的结构，分别归因于不可压缩的边缘带和散装本地化，表现出良好的协议，在$ν$依赖的演化与平衡QH不可压缩相的计算，表明在非平衡条件下的QH不可压缩相的鲁棒性。此外，我们发现，$ν$依赖的不可压缩模式，反过来，破坏了一个大的施加电流在深QH效应击穿。这些结果表明，我们的方法的能力，图像的微观输运性质的拓扑二维系统。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall
Visualizing Electrical Breakdown and ON/OFF States in Electrically Switchable Suspended Graphene Break Junctions
使用脉冲电击穿技术在悬浮的单层至少层石墨烯装置中形成窄间隙。所得到的器件的电导可以通过施加电压脉冲来编程，其中2.5V~4.5V的电压对应于ON脉冲，并且~8V的电压对应于OFF脉冲。器件的电子显微镜成像显示石墨烯片通常保持悬浮，并且当观察到的间隙大时，器件电导趋于零。开关速率强烈依赖于温度，这排除了纯机电开关机制。在悬浮的石墨烯装置中观察到的这种切换强烈地表明了通过原子运动和/或化学重排的切换机制，并强调了全碳装置与石墨烯电子器件集成的潜力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How Graphene-like is Epitaxial Graphene? \\Quantum Oscillations and Quantum Hall Effect
我们研究了在6 H-SiC（0001）衬底上外延生长的高质量单层石墨烯的输运性质。我们已经测量了传输特性，特别是载流子密度，迁移率，电导率和大样品以及亚微米大小的霍尔酒吧是完全躺在原子级平坦的衬底平台的磁导。结果显示高迁移率，独立于样品尺寸和Shubnikov-de Haas效应与单层石墨烯的朗道能级谱。当门控接近狄拉克点时，迁移率大幅增加，并且发生石墨烯类量子霍尔效应。这证明外延石墨烯由先前在剥离的石墨烯中观察到的相同的伪相对论物理学支配。
2009-08-13 cond-mat.mes-hall
Strong, Ultra-narrow Peaks of Longitudinal and Hall Resistances in the Regime of Breakdown of the Quantum Hall Effect
在异常缓慢和高分辨率的磁场扫描下，在量子霍尔效应的击穿状态下观察到强的超窄（宽度低至$100 {\rm μT}$）电阻峰。峰值取决于方向，甚至取决于磁场扫描的历史，表明涉及一个非常缓慢的物理过程。然而，这样的过程和尖锐的峰值并没有被现有的理论所预测。我们还发现了电阻峰和核自旋极化之间的明确联系。
2000-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A scheme to realize the quantum spin-valley Hall effect in monolayer graphene
量子自旋霍尔效应首先在石墨烯中被预测。然而，石墨烯中弱的自旋轨道相互作用意味着石墨烯中量子自旋霍尔效应的研究从未取得成果。在这项工作中，我们展示了如何产生量子自旋谷霍尔效应在石墨烯通过量子泵浦通过磁性杂质和静电势的应变石墨烯单层。我们看到，不仅可以在两个谷中以完全相反的方向泵浦唯一的自旋极化电流，而且可以在两个谷中以相反的方向流动纯自旋电流，我们称这种新颖的现象为量子自旋谷霍尔效应。这意味着量子谷霍尔和量子自旋霍尔的孪生效应可以在所提出的器件中同时探测。这项工作将大大推进石墨烯自旋电子学领域，迄今为止由于缺乏自旋轨道相互作用而步履蹒跚。我们讨论了任何自旋轨道相互作用的需要，并展示了石墨烯如何被操纵来实现拓扑绝缘体独有的功能。
2016-09-10 cond-mat.mes-hall
Two-phonon scattering in graphene in the quantum Hall regime
石墨烯最显著的特征之一是其在实验可达到的磁场中的巨大朗道能级间分裂，这导致室温量子霍尔效应。本文计算了量子化磁场中高温下石墨烯中双声子散射诱导的纵向电导率。它的结论是，纯粹的声子诱导的散射，可以忽略不计的传统半导体异质结构在量子霍尔条件下，变得可比的无序诱导的贡献，在量子霍尔制度的石墨烯的耗散导电性。
2015-12-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic (valley) thermal Hall conductivity of phonons in graphene for integer quantum Hall phases
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文计算了量子霍尔区域石墨烯声子的内禀谷热霍尔电导率，源于电子-声子耦合诱导的声子谷霍尔粘度，并讨论了测量前景及推广至其他狄拉克材料。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced ferromagnetism in graphene revealed by anomalous Hall effect
我们展示了单层石墨烯与原子级平坦的钇铁石榴石（YIG）铁磁薄膜交换耦合的反常霍尔效应（AHE）。反常霍尔电导在低温下的量级为~0.09（2e2/h），在~300 K范围内均可测量。我们的观察结果表明，不仅邻近诱导的铁磁性在石墨烯/YIG与大的交换相互作用，但也增强了自旋轨道耦合，这被认为是固有的弱在理想的石墨烯。石墨烯中的邻近诱导铁磁有序可以导致新的输运现象，如量子化的AHE，这对自旋电子学是潜在有用的。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Upstream modes and antidots poison graphene quantum Hall effect
量子霍尔效应是拓扑保护的开创性例子，因为载流子通过禁止反向散射的一维边缘通道传输。石墨烯已经成为一个特殊的平台，揭示了这一非凡属性的新方面。然而，在传统的霍尔条几何形状中，石墨烯边缘沟道的拓扑保护被发现令人遗憾地不如高迁移率半导体中的那样稳健。在这里，我们探索石墨烯量子霍尔制度在本地规模，使用扫描门显微镜。我们揭示了沿石墨烯边缘的反量子点的不利影响，介导反向散射向上游边缘通道，从而触发拓扑击穿。结合模拟，我们的实验结果提供了进一步的见解石墨烯量子霍尔通道的脆弱性。反过来，这可能会使未来的发展朝着精确操纵的拓扑保护的边缘通道托管在各种类型的二维晶体。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
