Quantum condensation in electron-hole bilayers with density imbalance
Kazuo Yamashita, Kenichi Asano, Takuma Ohashi
研究了绝对零度下具有密度不平衡的二维空间分离电子空穴系统。利用平均场论，我们发现序参量混合效应使Fulde-Ferrell态相当稳定。
We study the two-dimensional spatially separated electron-hole system with density imbalance at absolute zero temperature. By means of the mean-field theory, we find that the Fulde-Ferrell state is fairly stabilized by the order parameter mixing effect.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Influence of Disorder on Electron-Hole Pair Condensation in Graphene Bilayers
石墨烯双层可以凝聚成具有支持无耗散逆流超电流的自发层间相位相干性的状态。在这里，我们解决的石墨烯双层平均场和Kosterlitz无临界温度的无序的影响，并报告一个简单的标准对凝聚的生存。
Bose-Einstein Condensation of Excitons in Bilayer Electron Systems
许多年前，人们就提出了一种理论上的可能性，即在固体中电子的有序状态，其中激子凝聚，但直到最近才被观察到。我们回顾最近的研究半导体双层系统，提供了明确的证据，这种现象，并解释为什么激子凝聚在量子霍尔制度，这些实验进行，是可能发生在电子-电子双层的电子-空穴双层。在目前的量子霍尔激子凝聚，无序诱导流动的涡流，在响应于一个超导和限制极大的双层逆流电导率。
Onset of Interlayer Phase Coherence in a Bilayer Two-Dimensional Electron System: Effect of Layer Density Imbalance
在总朗道能级填充因子$ν_T = 1$下，隧穿和库仑拖曳是研究双层二维电子系统自发层间相位相干性的灵敏探针。我们发现，层间相相干态和弱耦合的可压缩相之间的相边界移动到更大的层间分离的电子密度分布在双层的不平衡。临界层间距随层间密度差的增大而呈二次函数关系增大。
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
Strong interlayer charge transfer due to exciton condensation in an electrically-isolated GaAs quantum well bilayer
我们介绍了一种电隔离的浮动双层GaAs量子阱（QW）的设计，其中应用一个大的门控电压可控和高度可重复地诱导电荷，保持捕获在双层去除门控电压后。在较小的栅极电压下，双层通过厚的绝缘屏障与外部电极完全电隔离。这种设计允许完全控制两个耦合的2D电子系统的总密度和微分密度。浮动双层设计提供了一个独特的方法来研究系统无法通过简单的传输测量。它还提供了测量层之间的电荷转移的能力，即使当2D系统的面内折射率发散时。我们测量的电容和层间隧道光谱的量子阱双层与独立控制的顶部和底部层的电子密度。我们的测量显示强烈增强层间隧道电流在总填充因子为1，一个强烈的层间相关的双层系统的激子凝聚的签名。由于各个层的密度完全可调，浮动双层QW系统提供了一个通用的平台，以访问以前无法获得的电子双层系统中的量子相位信息。
Excitonic gap formation and condensation in the bilayer graphene structure
我们研究了半填充时Bernal堆叠双层石墨烯（BLG）结构中激子能隙的形成。考虑层间的局部库仑相互作用，计算了激子能隙参数，讨论了层间和层内库仑相互作用以及层间跳跃对激子对形成的影响。特别地，我们预测激子间隙的形成和凝聚的起源，在最远的带间光学跃迁光谱。给出了激子相变的一般图，解释了不同的层间关联区。激子间隙参数的温度依赖性示出和化学势的作用，在BLG中，详细讨论。
Excitonic condensation for the surface states of topological insulator bilayers
我们提出了一个通用的拓扑绝缘体双层（TIB）体系，用自洽平均场（SCMF）理论研究激子凝聚。我们发现TIB系统呈现出从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）极限到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）极限的交叉行为.此外，通过与传统半导体系统的比较，我们发现本系统BEC相的超流性质对电子空穴密度不平衡更加敏感，BCS相的超流性质更加稳定.将此TIB模型应用于Bi $_{2}$ Se $_{3}$族材料，发现实验中最有可能观察到BEC相。计算了Bi $_{2}$ Se $_{3}$族TIB体系的临界温度为$\mathtt{\sim}100$ K.更有趣的是，我们可以预期这种相对高温激子凝聚，因为我们计算的SCMF临界温度近似等于Kosterlitz-无相变温度。
Exciton Condensation in Bilayer Quantum Hall Systems
激子的凝聚，在固体中的束缚电子空穴对，成为一个连贯的集体电子状态是在50多年前预测的。也许令人惊讶的是，这种现象首先在半导体双量子阱中由两个紧密平行的二维电子气组成的系统中观察到。在适当的高磁场和低温下，双层电子系统凝聚成类似超导体的状态，只是库珀对被激子取代，激子由一层中的电子与另一层中的空穴结合而成。尽管是电荷中性的，激子在凝聚物中的传输引起了几个壮观的电效应。本文描述了这些现象，并探讨了它们如何告知我们对量子电子物质这一独特阶段的理解。
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。
Fractional charges and quantum phase transitions in imbalanced bilayer quantum Hall systems
我们将复合玻色子理论推广到研究轻微不平衡的双层量子霍尔系统。在全局$ U(1) $对称破缺激子超流侧，随着不平衡的增加，系统支持连续变化的分数电荷。在平移对称性破缺赝自旋密度波（PSDW）侧，存在从公度PSDW到非公度PSDW再到激子超流态的两个量子相变。我们比较我们的理论与实验数据和以前的微观计算。
Exciton condensation and fractional charge in a bilayer two-dimension electron gas adjacent to a superconductor film
研究了具有钉扎涡旋晶格的第二类超导体薄膜与双层二维电子气（2DEG）之间的激子凝聚。应用连续介质低能理论，在平均场近似下对晶格模型进行数值模拟，发现如果EC序参量具有涡旋轮廓，则零赝自旋势存在精确的零模和相应的\emph{rational}分数电荷（$μ$）和平均化学势（$h$）：$μ$ =0和$h$ =0;而对于$μ\mathtt{\neq}0$和$h$ =0，谷间混合分裂零能级，并且系统表现出\emph{irrational}部分\emph{axial}电荷。
Charge Imbalance and Bilayer 2D Electron Systems at $ν_T = 1$
我们使用层间隧穿研究双层二维电子系统在$ν_T = 1$在很宽的范围内的电荷密度不平衡，$Δν=ν_1-ν_2$，两层之间。我们发现，强烈增强的隧道相干激子$ν_T = 1$相在小的层间距可以生存至少高达$Δν$ = 0.5，即$(ν_1, ν_2)$ =（3/4，1/4）的不平衡。激子$ν_T = 1$态和缺乏显著层间相关性的双层态之间的相变可以以三种不同的方式诱导：通过增加有效层间间距$d/\ell$、温度$T$或电荷不平衡$Δν$。我们观察到，接近相位边界的相干$ν_T = 1$相位可以在$Δν$ = 0时不存在，在中间$Δν$时存在，但在大的$Δν$时再次不存在，从而表明它与非相干准独立层态之间存在复杂的相位竞争。在零不平衡时，临界$d/\ell$随温度线性变化，而在$Δν$ = 1/3时，临界$d/\ell$仅弱依赖于$T$。在$Δν$ = 1/3时，我们首次观察到了相干激子$ν_T = 1$双层整数量子霍尔相与在$ν_1$ = 2/3和$ν_2=1/3$的一对单层分数量子霍尔态之间的直接相变.
Evolution of the bilayer nu = 1 quantum Hall state under charge imbalance
我们使用高迁移率的双层空穴系统，可以忽略不计的隧穿，以检查如何双层nu = 1量子霍尔态的电荷从一个层转移到另一个恒定的总密度的演变。我们映射双层nu = 1状态的稳定性与不平衡的五个总密度跨越范围从强层间相干到不相干。我们观察到单层相关性和层间相干性之间的竞争。最重要的是，我们发现，在平衡时不相干的双层系统可以发展自发的层间相干与不平衡，与最近的理论预测一致。
Precursors to Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers
Tunnel光谱揭示了层间电子-空穴相关性的证据在量子霍尔双层二维电子系统的层间距附近，但以上，过渡到不可压缩的激子凝聚体在总朗道水平填充$ν_T=1$。这些相关性表现为库仑赝能隙的非线性抑制，抑制弱耦合双层中的低能层间隧穿。赝能隙抑制在$ν_T=1$处最强，并且随着从上方接近激子凝聚的临界层分离而快速增长。
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质，其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的，我们观察到的量子霍尔态（QHS）的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台，与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度，我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时，在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
Fractional quantum Hall states in charge-imbalanced bilayer systems
我们研究了电荷分布不平衡双层膜中的分数量子霍尔效应，例如，由偏置栅电压引起的。由于电子之间的库仑排斥，双层可以是本征的，也可以在宽量子阱中自发形成。我们重点研究了填充因子nu=4/11的非对称双层系统中的分数量子霍尔效应，并证明了非对称Halperin试探波函数对系统的基态给出了有效的描述.
Interplay of exciton condensation and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb bilayers
研究了InAs/GaSb双层量子阱的相图。对于小的隧穿振幅之间的层，我们发现，该系统是容易形成的s-波激子凝聚相，其中的自旋结构的序参量是唯一确定的小自旋轨道耦合所产生的体反转不对称性。该相位在拓扑上是平凡的，并且不支持边传输。相反，对于大的隧穿振幅，我们得到了一个拓扑非平凡的量子自旋霍尔绝缘体相与p波激子序参量，这提高了杂化带隙。这些拓扑上不同的绝缘体由具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相分离。接近量子自旋霍尔和时间反转破相之间的相变，边缘运输显示在小样本的量子化电导，而在长样本的平均自由程与在边缘的背散射是温度无关的，与最近的实验一致。
Fractional quantum Hall effects in bilayers in the presence of inter-layer tunneling and charge imbalance
双组分分数量子霍尔系统为物理界的一大部分提供了主要动力。在这里，我们研究两个组件的分数量子霍尔系统的自旋极化半填充最低朗道能级（填充因子1/2）和第二朗道能级（填充因子5/2）与精确对角化利用球和环面几何。我们考虑的两种不同的双组分系统是真正的双层和有效的双层（宽量子阱）。在每个模型（双层和宽量子阱）中，我们完全考虑层间隧穿和电荷不平衡项。我们发现，在半满的最低朗道能级，量子阱HE是由两个组件的阿贝尔Halperin 331状态，这是非常强大的电荷不平衡描述。在半满的第二个朗道，我们发现，的ECOHE很可能是由非阿贝尔的摩尔-里德Pfweian状态，这也是相当强大的电荷不平衡描述。此外，我们提出了在第二朗道能级上从阿贝尔态调谐到非阿贝尔态的可能性，并对最近宽量子阱结构中的量子阱的实验研究进行了评论。
Unequal Layer Densities in Bilayer Wigner Crystal at High Magnetic Field
我们报告的钉扎模式共振的磁场诱导双层维格纳晶体的双层空穴样品可以忽略的层间隧道和不同的层间距离d，在不同的层密度，包括不平等的层密度的状态下的研究。对于不相等的层密度，相对于面内载流子-载流子间距a具有大d的样品，存在两个钉扎共振，每层一个。对于小的d/a样品，即使有显着的密度不平衡，观察到一个单一的共振。这些样品在平衡时显示出增强的钉扎模式频率[Zhihai Wang等人，物理修订版信函136804（2007）]，其归因于单组分、赝自旋铁磁维格纳固体。共振频率和线宽的演化表明，量子层间相干性存在于中等密度不平衡，但当不平衡足够大时消失。
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。
Dynamics of Density Imbalanced Bilayer Holes in the Quantum Hall Regime
我们报告的磁输运测量双层GaAs空穴系统与不平等的空穴浓度在两个层。在磁场中，一层处于整数量子霍尔态，另一层在费米能处具有体扩展态，后者的纵向和霍尔电阻是滞后的，与先前的测量一致。对于该区域内的固定磁场和低温（$T\le$ 350 mK）下，纵向和霍尔电阻的时间演化显示出明显的跳跃，随后是缓慢的弛豫，跳跃序列没有结束。我们的测量结果表明，跳跃同时发生在成对的接触170 $μ$ m分开，并出现涉及的双层的电荷配置的变化。此外，跳跃可以随机或规则的周期发生，排除热波动作为跳跃的可能起源。最后，在保持固定磁场的同时，我们将样品加热到350 mK以上，跳跃消失。在将样品再冷却到低于该温度时，跳跃再次出现，表明跳跃也不是由几乎无耗散的涡电流引起的。
Role of density imbalance in an interacting bilayer hole system
研究了零隧穿极限下GaAs空穴双层膜的相互作用。当层具有相等的密度，我们观察到一个相位相干双层量子霍尔（QH）状态在总填充因子$ν=1$，两侧的绝缘相在附近的填充物，这表明形成钉扎，双层维格纳晶体。当我们将电荷从一层转移到另一层时，绝缘相消失，而令人惊讶的是，$ν=1$ QH态变得更强。同时，一个明显的滞后发展的纵向磁阻在较高的填充，一阶量子相变的指示。
Defect liquids in a weakly imbalanced bilayer Wigner Crystal
针对弱密度失衡双层Wigner晶体基态自发形成可移动缺陷构成缺陷液体的问题，研究者数值研究了点缺陷半经典能量学，结合缺陷模型绘制了相图，可为相关实验提供参考。
Excitonic condensation in a symmetric electron-hole bilayer
用扩散蒙特卡罗模拟研究了对称电子空穴双层膜的基态，并确定了其在T=0时的相图。我们发现了激子凝聚体的明确证据，但其稳定性受到层内电子关联的影响。这使电子-空穴等离子体在密度或层间距离的大值处稳定，并且使维格纳晶体在低密度和大距离处稳定。我们还估计了对关联函数和低阶密度矩阵，以给出关联的微观表征，以及尝试和估计凝聚分数。
Keldysh field theory of dynamical exciton condensation transitions in nonequilibrium electron-hole bilayers
本文利用Keldysh场论研究偏置电子-空穴双层中由层间隧穿驱动的非平衡激子凝聚，发现大偏压下p波隧穿会减小有效带隙并提高有效温度，并探讨了对InAs/GaSb量子阱及过渡金属二硫族化合物双层的实验启示。
Intrinsic gap and exciton condensation in the nu_T=1 bilayer system
研究了倾斜磁场作用下双层量子霍尔（QH）系统在总填充因子$ν_{\mathrm{T}} = 1$下的准粒子激发。我们表明，准粒子的激发是纯粹的赝自旋起源和完全由层间和层内电子相互作用。基于激子形成的模型成功地解释了准粒子激发间隙的定量行为，证明了激子QH态和复合费米子液体之间存在联系。我们的研究结果提供了一个新的见解的性质之间的相变的两个国家。
Molecular Origins of Exciton Condensation in Van der Waals Heterostructure Bilayers
本研究通过基于约化密度矩阵的电子结构方法，在MoSe$_2$-WSe$_2$分子片段中观察激子凝聚的微观起源，发现层对齐和层间距离影响非经典长程有序，为设计高效能量传输材料提供机理指导。
Coherence and Optical Emission from Bilayer Exciton Condensates
本文综述了两类双层结构（耦合量子阱）中激子的玻色-爱因斯坦凝聚实验，着重介绍了基本效应。玻色-爱因斯坦凝聚意味着存在宏观相干性，也被称为非对角长程序，并提出了测试和过去的索赔在这些激子系统的相干性进行了讨论。
Coulomb Drag in the Exciton Regime in Electron-Hole Bilayers
本文报道了GaAs/AlGaAs电子空穴双层膜的电输运测量结果。随着层间势垒的降低，这些系统有望从一对弱耦合的二维系统过渡到强耦合的激子系统。一旦激子形成，就可以观察到诸如激子的玻色-爱因斯坦凝聚的现象。在我们的器件中，电子和空穴被限制在双量子阱中，并且器件中的载流子由顶部和底部栅极诱导，从而导致每层中的可变密度。与每一层的单独接触允许库仑阻力传输测量，其中在一层中驱动电流，而在另一层中测量电压。库仑阻力对层间耦合敏感，并且已经预测提供激子凝聚的强信号。在具有30 nm势垒的EHBLs上的阻力测量与两个弱耦合2D费米系统之间的阻力一致，其中阻力随着温度的降低而减小。当势垒降低到20 nm时，我们观察到随着温度降低，阻力一致增加。这些结果表明，一个更强的电子和空穴之间的耦合，导致激子形成和可能的现象有关的激子凝聚的发病。
Excitonic condensation of massless fermions in graphene bilayers
石墨烯是一种具有蜂窝晶格结构的单层石墨，具有密度和极性可调的无质量载流子。利用平均场论研究了两个石墨烯片（嵌入在电介质中）的基态相图，其中顶层有电子，底层有空穴，间隔距离为$d$.我们发现，一个均匀的激子凝聚体发生在一个大范围的载流子密度和弱依赖于两个片的相对取向。得到了激子能隙、准粒子能量和态密度。我们发现，这两个，冷凝物相刚度和激子的质量，与无质量的粒子作为成分，随着载流子密度的平方根变化，并预测冷凝物将不会进行维格纳结晶。
Comment on "Electron screening and excitonic condensation in double-layer graphene systems"
在费米近似下研究了屏蔽对双层石墨烯凝聚态的影响。我们发现屏蔽对强相互作用体系中的Kosterlitz无温度几乎没有影响。此外，我们预测到凝聚态的相变是一级的。
Eliashberg theory for dynamical screening in bilayer exciton condensation
本文通过线性化 Eliashberg 方程研究动态屏蔽对双层激子凝聚转变温度的影响，发现 $T_c$ 有限且随层间距指数衰减，并证明零温下系统始终为激子凝聚体。
Longitudinal magnetoconductivity and magnetodielectric effect in bilayer graphene
最近表明，双层石墨烯的$\mathbf{K}$和$\mathbf{K}'$谷中的电子密度之间的有限不平衡诱导磁电耦合。在这里，我们探讨这种电子可调磁电效应的光学电导率和介电常数的这种材料的后果。我们的研究结果增加了目前的纵向非常规材料的磁电阻和磁电容的理解。
XY* transition and extraordinary boundary criticality from fractional exciton condensation in quantum Hall bilayer
提出在量子霍尔双层中通过分数激子凝聚实现XY*相变，发现连续相变及反常临界性质，并预测边缘存在非凡边界临界性，为实验探索新奇临界行为提供理想平台。
Exciton condensation in biased bilayer graphene
我们认为悬浮双层石墨烯下施加的垂直电偏置场，这是已知的产生一个单一的颗粒间隙$2Δ$和相关电极化的强度${\cal P}$。我们认为，偏压也驱动量子相变从带绝缘体超流激子凝聚。当激子结合能超过带隙$2Δ$时发生跃迁。我们预测的临界偏压（转换为带隙），$Δ_c\approx 60$毫电子伏，低于该激子凝聚。临界温度$T_c(Δ)$在$Δ\approx 25$ meV，$T_c^\text{max}\approx 115$ K处最大，由于热屏蔽，在较小的$Δ$处显著降低。进入凝聚相，超流转变伴随着在$Δ\toΔ_c$的电极化的强度${\cal P}(Δ)$的尖点，这提供了一个引人注目的可测试的签名。此外，我们还发现凝聚体更倾向于形成对密度波。
Wigner supersolid of excitons in electron-hole bilayers
近年来，双层电子-空穴系统（其中一层中的载流子是电子，另一层中的载流子是空穴）得到了积极的研究，重点是激子的玻色-爱因斯坦凝聚。当层间距d远小于每层内的颗粒间距离r_sa_B时，预计会发生这种冷凝。在这篇简报中，我们讨论了一种状态的存在，维格纳超固体，其中激子是相位相干的，但由于偶极排斥而形成维格纳晶体。我们给出了双层系统的定性相图，并讨论了维格纳超固相的性质和可能的签名。
Evidence for a finite temperature phase transition in a bilayer quantum Hall system
研究了双层二维电子系统中强关联$ν_T = 1$量子霍尔相的类约瑟夫森层间隧穿特征随层间距、温度和层间电荷不平衡的变化关系.我们的研究结果提供了强有力的证据，有限的温度相变分离层间相干相缺乏强的层间关联的非相干相。转变温度取决于层间距和层之间的电荷不平衡。
Persistent Current States in Bilayer Graphene
我们认为，在有限的载流子密度和大的位移场，双层石墨烯是易于$\ell =0$和$\ell = 1$ Pomeranchuk费米表面不稳定性。对称性的破缺是由非局域交换作用驱动的，这有利于动量空间凝聚。我们发现，电子-电子相互作用导致第一自发谷极化，这打破了时间反演不变性，并与自发轨道磁性，然后在某些情况下，以减少旋转对称性的一个双相。当存在时，通过光吸收对光偏振的依赖性中的降低的对称性来发出信号。
Moiré Phonon Condensation in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene
研究魔角扭曲双层石墨烯中集体转变的起源，发现是莫尔声子凝聚（MPC）机制。通过计算表明特定角度下少数声子模式可捕捉原子位移，理论确定控制参数，还证明凝聚声子坐标有电子活性，将MPC确定为结构序参量。
Quantum Hall bilayer in dipole representation
本文利用偶极表示研究填充因子 $ν=1$ 的量子霍尔双层，发现在大范围层间距内，偶极准粒子的 Cooper $s$ 波配对（即 BEC 凝聚）胜过 $p$ 波与激子配对，支持发生奇异相变而非存在独立相的图景。
Bias-voltage induced phase-transition in bilayer quantum Hall ferromagnets
我们考虑双层量子霍尔系统在总填充因子$ν=1$的存在下的偏置电压$Δ_v$，这导致不同的填充因子在每一层。利用辅助场泛函积分方法研究了平均场解及其周围的集体激发。我们发现在大的层间距下，集体激发在有限波矢处软化，导致准粒子能隙的坍缩。我们的计算预测，随着偏置电压的增加，双层系统经历了从可压缩状态到$ν=1$相位相干态{ \it与电荷不平衡}的相变。我们给出了与偏置相关的重整化电荷不平衡和赝自旋刚度的简单解析表达式，它们对集体模式的软化很敏感。
A complete laboratory for transport studies of electron-hole interactions in GaAs/AlGaAs systems
我们提出了GaAs/AlGaAs双量子阱器件，它可以作为电子-空穴（e-h）和空穴-空穴（h-h）双层，与分离的障碍，为5 nm或7.5 nm的窄。有了这样窄的障碍，在h-h配置，我们观察到磁场诱导的激子凝聚的量子霍尔双层制度的迹象。在相同的装置中，我们可以利用库仑阻力来研究零磁场的e-h和h-h双层态。在液氦温度下观察到非常强的e-h库仑阻力电阻率（高达单层电阻率的10%），但在这种情况下没有看到明确的激子凝聚迹象。电子和空穴波函数的自洽计算表明，这可能是因为在e-h情况下的平均层间距离大于h-h情况。
Spin-squeezed Ground States in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
在朗道能级填充为$ν=1/m$（m：奇数）的双层量子霍尔系统的基态波函数中，实现了量子光学中的“压缩真空”态.这是在玻色子近似中推导出来的，在玻色子近似中，粒子-空穴对穿过双折射-反对称能隙$Δ_{SAS}$被视为玻色子。根据描述层的赝自旋，该状态是自旋压缩状态，其中压缩程度由层分离和$Δ_{SAS}$控制。由于$Δ_{SAS} \neq 0$的SU（2）对称性降低，激子凝聚态具有更高的能量，相当于旋转的自旋压缩态。
Excitonic topological order in imbalanced electron-hole bilayers
本文在不平衡电子-空穴InAs/GaSb量子阱中观测到破坏时间反演对称性的激子绝缘态及类螺旋到类手性边缘输运，并用moat能带激子拓扑序加以解释。
Room-Temperature Superfluidity in Graphene Bilayers
由于石墨烯是具有几乎相同的导电带和价带的原子二维无带隙半导体，基于石墨烯的双层是高温电子-空穴对凝聚的有吸引力的候选者。我们提出的估计表明，这些二维逆流超流体的Kosterlitz无温度可以接近室温。
How to make a bilayer exciton condensate flow
玻色凝聚是物理学中许多最壮观的效应的原因，因为它可以将量子行为从微观世界提升到宏观世界。玻色凝聚体可以通过凝聚对象来区分;电子-电子库珀对负责超导性，氦原子负责超流性，蒸汽中的超冷碱金属原子负责相干物质波。电子-空穴对（激子）凝聚一直保持着特殊的兴趣，因为它一直难以实现实验，因为激子相位相干从来没有完全自发的。虽然理想的凝聚体可以支持激子超电流，但尚不清楚如何诱导或检测到这样的电流，或者它的实验表现如何被不可避免地存在的相位固定激子产生和消除过程所改变。在这篇文章中，我们解释了如何在单独接触的双层凝聚体中诱导激子超电流，并预测了能够明确检测的电效应。
Bilayer Quantum Hall System as a Macroscopic Qubit
在双层量子霍尔系统中，在基态能级处出现自发电荷不平衡态。集体激发能隙的存在使其在宏观上具有抗退相干的稳定性。这种状态表现为SU（2）的自旋1/2表示，并且可以通过施加层间电压来控制。我们认为这个系统可以被看作是量子计算机的量子比特的宏观实现。
Quantum Hall Exciton Condensation at Full Spin Polarization
用库仑阻力作为探针，研究了量子霍尔双层膜中nu=1时激子相变随塞曼能量E_Z的变化。激子凝聚的临界层间距d/l随E_Z的增大先迅速增大，然后达到最大值并开始缓慢下降。在高E_Z下，小d/l时的激子相和大d/l时的可压缩相都是完全自旋极化的，我们发现跃迁的宽度作为d/l的函数比小E_Z下的大得多，并且在零温极限下持续存在。我们讨论这些结果的上下文中的两个模型，其中系统包含两种流体的混合物。
Clausius-Clapeyron Relations For First Order Phase Transitions In Bilayer Quantum Hall Systems
垂直磁场中的二维电子气双层系统表现出丰富的现象。在总填充因子$ν_{tot} = 1$下，随着层间距的增加，双层系统从层间相干激子凝聚态转变为非相干相，最有可能的是两种解耦的复合费米子费米液体。关于这两个阶段之间过渡的性质，仍然存在许多问题。最近的实验表明，自旋在这种转变中起着重要的作用。假设自旋极化的层间相干量子Hall态和自旋部分极化的复合费米液态之间存在直接的一级跃迁，计算了相边界$(d/l)_c$随平行磁场、NMR/热脉冲、温度和密度不平衡的变化，并与实验结果进行了比较.理论和各种实验之间发现非常好的协议。
A new phase in the bilayers of semiconductors in quantum Hall effect
我们发现，当双层半导体层中的朗道能级被半充满时，会发射出一种新的Goldstone准粒子。新准粒子的发射与系统能量的发散有关，这是相变的特征。有一个准粒子对的玻色凝聚，其中一个电子自旋向上，另一个电子自旋向下，但轨道磁量子数非常大，因此自旋单线态与库珀对非常不同。
Pseudospin Soliton in the $ν=1$ Bilayer Quantum Hall State
我们研究了在倾斜磁场中双层量子霍尔态中的赝自旋畴结构，在总朗道能级填充因子$ν=1$下的孤子晶格，其中赝自旋代表层的自由度。在磁电阻$R_{xx}$中的反常峰出现在公度相和非公度相之间的转变点处。在峰值处的$R_{xx}$对于平面内磁场$B_\parallel $和电流之间的角度是高度各向异性的，并且表明形成了平行于$B_\parallel $排列的孤子晶格。$R_{xx}$峰的温度依赖性表明，耗散是由赝自旋孤子的热涨落引起的。我们构建了双层$ν=1$系统的相图作为$B_\parallel$和总电子密度的函数。我们还研究了两层之间密度不平衡的影响。
Paired exciton condensate and topological charge-$4e$ composite fermion pairing in half-filled quantum Hall bilayers
半满的朗道能级承认理论上强大的费米子涡旋对偶性，但长期以来的困惑仍然存在于它们的实验实现中，如$ν_T=1$量子霍尔双层，进一步复杂化郑等人最近的数值发现一个未知的阶段在中间层间距。在这里，我们提出，半填充量子霍尔双层（$ν_T=1$）在中间值的层间距离$d/\ell_B$进入一个阶段与\textit{paired exciton condensation}。这个阶段显示出类似于层间激子（电子绑定到相对层的空穴）的凝聚物的签名，众所周知的小$d$，但重要的是凝聚只有激子对。为了从理论上研究它，我们推导出玻色子激子$b_k$的有效哈密顿量，并表明，$d$在临界$d_{c1} \approx 0.95 l_B$以上的单玻色子凝聚突然消失。在$d_{c1}$的非零凝聚分数$n_0=\langle b(0) \rangle ^2$表明，相位刚度保持非零的范围内的$d>d_{c1}$通过配对激子凝聚的中间相，表现出$\langle bb \rangle \neq 0$，而$\langle b \rangle =0$。受这些结果的启发，我们从复合玻色子理论中导出了成对激子凝聚体拓扑性质的$K$矩阵描述。元荷激发是一个具有$\frac{1}{4}$电荷和分数自统计$θ_s=\fracπ{16}$的半介子。最后，我们认为通过$d=\infty$限制通过拓扑电荷$4e$配对的复合费米子的等效描述。我…
Dynamic equation for quantum Hall bilayers with spontaneous interlayer coherence: The low-density limit
双层系统表现出激子的玻色-爱因斯坦凝聚，激子由于属于一层的电子与属于另一层的空穴的库仑配对而出现。在这里，我们提出了一个低密度的电子-空穴（$e-h$）对在一个强磁场垂直于层和一个电场沿层的凝聚波函数的动力学方程的微观推导。由该方程得到了凝聚体集体激发的色散规律，并计算了激子凝聚体中涡旋的电荷。的临界层间距，超过这导致崩溃的超流态，估计。在具有弯曲导电层的双层系统中，$e-h$对的有效质量成为$e-h$对坐标的函数，出现区域，其中$e-h$对的能量降低（激子陷阱），并且最后$e-h$对可以在基面中获得极化。这种极化导致即使在零温度下也会出现量子化涡旋。
Tunneling and Fluctuating Electron-Hole Cooper Pairs in Double Bilayer Graphene
最近报道了石墨烯双层之间隧穿电导的强烈低温增强，并将其解释为平衡电子-空穴配对的特征，该特征在40多年前首次在双层中预测，但以前未观察到。在这里，我们提供了一个详细的理论电导增强波动的电子-空穴库珀对，这是一个前体平衡配对，占的具体细节的多带双石墨烯双层系统，支持几个不同的配对通道。在平衡凝聚温度以上，电子对具有有限的时间相干性，并且不支持无耗散隧穿。相反，它们通过波动的内部约瑟夫森效应强烈地提高了隧穿电导率。我们的理论预测的零偏置峰值的差分隧穿电导温度和电子空穴密度不平衡，捕获的重要方面的实验观察的依赖性。在我们对观测结果的解释中，具有较长无序散射时间的更清洁的样品将在温度$T_c$高达$\sim 50 {\rm K}$的温度下冷凝，与实验中迄今为止达到的记录$T_c \sim 1.5 $ K相比。
Topological excitonic insulators in electron bilayers modulated by twisted hBN
本研究探讨了由扭曲hBN分隔的TMD双层系统，发现该结构在$ν=1$时支持手性p波激子凝聚态，使量子反常霍尔效应与逆向超流共存，并给出了相图与实验建议。
Strain-induced excitonic instability in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯的低能带在小旋转角下形成近似电子-空穴对称的狄拉克锥。这些交叉点受到莫尔条纹的涌现对称性的保护，赋予了这些带拓扑特征。层间累积的应变（异应变）使狄拉克点在能量和动量上发生位移。导带和价带的重叠有利于费米面接近中性点的激子不稳定性。电子-空穴对的自发凝聚打破了时间反演对称性和每个谷扇区内电荷的单独守恒。序参量描述了类凯库勒轨道磁化密度波中的层间环流。由于能带的拓扑结构，这种序参量的涡旋携带费米子数。这种机制可以解释绝缘状态的发生在中性的最均匀的样品，均匀的应变场有助于稳定层之间的相对取向和激子间隙的形成。
Doping a Mott insulator with excitons in moiré bilayer: fractional superfluid, neutral Fermi surface and Mott transition
在本文中，我们探讨了可能的阶段所产生的掺杂中性激子到莫特绝缘体的上下文中的莫尔双层。我们考虑两个莫尔层仅通过层间排斥耦合在一起，并且存在U（2）$\times$ U（2）对称性。两层的密度可以被调整为$n_t=x,n_b=1-x$与$n_t+n_b=1$。$x=0$极限是层极化的莫特绝缘体，并且小的$x$区域可以通过掺杂密度为$x$的层间激子来达到。如在WSe $_2$ -hBN-WSe $_2$ /WS $_2$系统中实验证明的，电荷间隙可以在小$x$处保持有限。为了捕捉自旋和激子自由度的纠缠，我们提出了一个四味自旋模型。除了单激子凝聚相的明显可能性之外，我们还通过分数化发现了更多奇异的物理现象：（I）我们分别为两层定义了自旋能隙$Δ_t, Δ_b$。只要两层的自旋能隙都是有限的，单激子凝聚是不可能的，只能有成对的激子凝聚。如果两个自旋能隙都是有限的，它可以是一个分数激子超流体与$Z_2$自旋液体共存的成对激子凝聚。将提供这样一个阶段的数值证据。(II)如果层极化莫特绝缘体在$x=0$处于具有自旋费米面的U（1）自旋液体中，则$x>0$的自然相具有由费米激子形成的中性费米面。有金属逆流运输，也弗里德尔振荡层极化在这个异国情调的阶段。我们的一维数值模拟观察到了这种中性费米表面相的模拟。(III)通过在带宽调谐的金属-绝缘体转变（MIT）的普适类中调谐$x$，可以存在金属-绝缘体转变…
Global Phase Diagram of nu = 2 Quantum Hall Bilayers in Tilted Magnetic Field
我们考虑了在倾斜磁场中总填充率为nu=2的双层量子霍尔系统，考虑了电荷不平衡以及两层之间的隧穿。使用“不受限制的哈特里福克，”以前讨论的Burkov和麦克唐纳（物理学评论B 66 115323 2002年），我们研究零温度的全球相图，将通过实验访问改变面内场和层之间的偏置电压，同时保持两层之间的隧道固定。根据以前的工作，我们发现对称相和铁磁相以及两个倾斜相之间的一级转变与自发破缺的U（1）对称性。我们发现，这两个倾斜的阶段是拓扑连接的相图，让人想起一阶的液体-气体过渡，这两个阶段之间的一阶过渡线结束在一个量子临界点。我们开发了这两个阶段的物理图像，并详细描述了过渡的物理过程。
Bose-Einstein condensation and Superfluidity of magnetoexcitons in Graphene
我们提出了实验来观察玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）和准二维（2D）空间间接磁激子在双层石墨烯的超流性。假设磁场$B$较强。给出了在强磁场区的集体激发能谱、声谱以及磁激子的有效磁质量。超流密度$n_S$和Kosterlitz无相变温度$T_c$是激子密度$n$的增函数，但却是$B$和层间分离$D$的减函数.从这些计算的数值结果。
Odd integer quantum Hall states with interlayer coherence in twisted bilayer graphene
我们报道了旋转2度的两个石墨烯叠层中的量子霍尔效应。通过调节密度，可以通过磁击穿机制改变层间隧穿强度。奇数量子霍尔物理学在平衡层密度的抑制隧穿机制中是不被预期的，但它被观察到。我们将其解释为库仑相互作用诱导的层间相干性和激子的玻色-爱因斯坦凝聚的特征，激子在每层的半填充处形成。密度不平衡引起重入行为，由于从层间相干态的相变的不可压缩的行为所造成的同时冷凝的两个层在不同的量子霍尔状态。随着总密度的增加，磁击穿占上风。由于增强的层间隧穿，层间相干态和相变消失。
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