Diffusion thermopower of a $p-$type Si/Si$_{1-x}$Ge$_x$ heterostructure at zero field
这篇论文已被作者撤回,因为它被一个新的预印本所取代:Tran Doan Huan & Nguyen Jiang Hai:arXiv:1010.5162。
2010-10-26 cond-mat.mes-hall
Diffusion thermopower of a $p-$type Si/Si$_{1-x}$Ge$_x$ heterostructure at zero magnetic field
计算了低温零磁场下$p-$型Si/Si $_{1-x}$ Ge $_x$晶格失配异质结构中简并二维空穴气的扩散热电势.可能的散射,例如远程杂质,合金无序,界面粗糙度,变形势,和随机压电空穴迁移率和扩散热电势的影响进行了检查。计算结果与最近报道的实验数据吻合较好。此外,我们预测的扩散热电势的可能性,改变其符号的SiGe层厚度的变化,尚未讨论的效果。
2010-10-25 cond-mat.mes-hall
Thermopower as a Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall States
本文已被一个新的预印本所取代:Kun Yang和Bertrand I。Halperin,arXiv:0901.1429.
2009-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermopower of Quantum Hall States in Corbino Geometry as a Measure of Quasiparticle Entropy
利用Onsager关系的电和热输运系数,并考虑到量子霍尔凝聚体和准粒子在运输中发挥的非常不同的作用,我们认为,在一个Corbino几何量子霍尔平台热势的中心附近措施{ \it“熵每准粒子每准粒子电荷”}。这种关系表明,热功率测量中的Corbino设置是一个更直接的措施比在霍尔酒吧准粒子熵。治疗自洽玻恩近似内的无序,我们通过明确的微观计算表明,这种关系在低温下保持在一个整数量子霍尔平台。将此应用于非阿贝尔量子霍尔态,我们认为,在足够低的温度下,科尔比诺热电势变得与温度无关,并测量非阿贝尔准粒子的量子维数,确定它们携带的拓扑熵。
2012-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous conductivity, Hall factor, magnetoresistance, and thermopower of accumulation layer in $\text{SrTiO}_3$
本文研究了$\text{SrTiO}_3$样品表面强电场诱导的电子积累层的低温电导率。由于强非线性晶格介电响应,在这样的层中的电子$n(x)$的三维密度随着与表面$x$的距离非常缓慢地衰减为$n(x) \propto 1/x^{12/7}$。我们表明,当流动性是有限的表面散射的贡献,这样的尾巴的电导率发散在大$x$,因为增长的时间电子需要到达表面。我们探讨截断这种分歧的有限的样品宽度,由体散射率,或由交叉到体线性介电响应与介电常数$κ$。结果,我们得到了非常大的迁移率,这不仅取决于表面散射的速率,而且还取决于截断的物理性质。类似的反常行为被发现的霍尔因子,磁阻,和热电势。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall
Low-field diffusion magneto-thermopower of a high mobility two-dimensional electron gas
在低磁场区(B < 1.2 T),在低温(T = 1.6 K)下,直接在静电限定的微米级霍尔栅结构上测量了高迁移率GaAs异质结构的低磁场扩散热电势,其中离域量子霍尔态不影响测量。样品的设计允许的热电势的平行和垂直的温度梯度,分别表示为Sxx(纵向热电势)和Syx(能斯特-埃廷豪森系数)的字段依赖性的确定。实验结果表明,在0.3 T < B < 1.2 T时,由于朗道能级的形成,Sxx和Syx出现了明显的振荡,并且在磁场为1 T时,Syx比Sxx大120倍,这与理论预测相吻合。
2004-03-25 cond-mat.mes-hall
Thermopower of Two-Dimensional Electrons at $ν$ = 3/2 and 5/2
测量了填充因子为$ν= 3/2$的可压缩金属态和填充因子为$ν= 5/2$的不可压缩分数量子化霍尔态的超高迁移率二维电子在零磁场和高磁场下的纵向热电势.在零场条件下,我们的结果表明,热电势主要是由电子扩散的温度低于约$T = 150$ mK。扩散为主的热电势也观察到在$ν= 3/2$,并允许我们提取的复合费米子有效质量的估计。在$ν= 5/2$的温度和磁场依赖性的观察到的热电势清楚地信号的存在下,该分数量子化霍尔态的能隙。我们发现,在$ν= 5/2$附近的热电势超过最近预测的假设下,2D系统的熵是由非阿贝尔准粒子交换统计为主。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall
Diffusion thermopower of (Ga,Mn)As/GaAs tunnel junctions
我们报告的观察隧道各向异性磁热电势,电压响应的温度差之间的正常和磁性半导体之间的接口。所得到的电压与磁性材料中的态密度的能量导数有关,因此对材料中的磁化方向具有强烈的各向异性响应。这种效应将与半导体自旋电子器件的操作有关,并且可能确实已经在正确解释一些早期自旋注入研究的细节方面发挥了作用。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall
Zero-field thermopower of a thin heterostructure membrane with a 2D electron gas
我们研究了含有二维电子系统的微米级独立膜的低温热电势。用分子束外延技术生长GaAs/AlGaAs异质结,制备了320 nm厚的悬浮膜,其中包括34 μ m长的高电子迁移率霍尔栅结构。在膜的中心区域上的焦耳加热相对于膜附接到冷储器的悬挂点产生热梯度。对膜的温度测量揭示了由于低热导率而导致的强热梯度。我们测量了零场热电势,发现声子拖曳的贡献在低温下被抑制到7 K。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall
Thermopower of a Two-Dimensional Semimetal in a HgTe Quantum Well
首次从实验和理论上研究了18-21 nm厚HgTe量子阱中二维半金属的热电势。从理论和实验上已经发现,热电势有两个组成部分-扩散和声子阻力,并且第二个组成部分比第一个大几倍。结果表明,电子-空穴散射在这两种热电势机制中均起重要作用。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall
Thermopower and thermoelectric power factor of ${\mathbb Z}_k$ parafermion quantum dots
使用共形场论方法来研究分数量子霍尔态的热电特性,先前在Nucl. Phys. B 894(2015)284中开发,我们证明了在$\mathbb{Z}_k$ parafermion霍尔态中通过Fabry-Pérot干涉仪中的点接触实现的库仑阻塞岛的热电功率因数,可以给出区分具有相同电学性质的不同量子霍尔态的拓扑顺序的可靠签名。例如,虽然在库仑阻塞制度的电导峰图案的这种状态实际上是不可区分的$v_n \ll v_c$,即使在有限的温度下,其中$v_n$和$v_c$分别是中性和带电模式的费米速度,相应的状态的功率因数$\mathcal{P}_T$是更敏感的中性模式。特别是,$r=v_n/v_c$越小,功率因数的不对称性就越大,再加上中性模的多重性导致的电导峰的热展宽,可以给我们一个最终的工具来弄清楚哪些竞争的量子霍尔普适性类确实在实验中实现了。我们给出了一个完整的描述的功率因子分布在$\mathbb{Z}_3$和$\mathbb{Z}_4$的parafermion态与任意数量的准粒子定位在散装可能是有用的与实验进行比较。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall
Quantized Thermoelectric Hall Effect Induces Giant Power Factor in a Topological Semimetal
热电学通过从废热直接发电而具有前景。然而,由于低温下电子熵的消失,(亚)室温热电一直是一个长期存在的挑战。拓扑材料为能量收集应用提供了新的途径。最近的理论预测,拓扑半金属在量子极限可以导致一个大的,非饱和的热电势和量子化的热电霍尔电导率接近普适值。在这里,我们实验证明了非饱和热电势和量子化热电霍尔效应的拓扑外尔半金属(WSM)的磷化钽(TaP)。在~ 40 K时观察到了纵向热电势Sxx= 1.1 × 10^3 μ V/K和巨大的功率因数~525 μ W/cm/K^2,这主要归因于量子化的热电霍尔效应。我们的工作突出了独特的量子化热电霍尔效应实现WSM对低温能量收集应用。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetothermoelectric transport properties in phosphorene
我们数值研究了磷烯在磁场和无序两种情况下的电输运和热电输运性质。量子化的霍尔电导率类似于传统的二维电子气,但所有的霍尔平台的位置向左移动,由于光谱的不对称性,与实验观察一致。热电电导率和能斯特信号表现出明显的各向异性,热电势接近各向同性。当在磷烯的顶层和底层之间施加偏压时,热电势和能斯特信号都增强,并且它们的峰值变大。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall
Thermopower and Nernst measurements in a half-filled lowest Landau level
受Potter等人[Phys. Rev. X 6,031026(2016)]关于Dirac复合费米子可能的热电特征的最新提议的启发,我们对填充因子v = 1/2的超高迁移率GaAs/AlxGa 1-xAs二维电子系统的热电输运进行了系统的实验研究。我们证明了热电势Sxx和能斯特Sxy是对称的和反对称的B = 0 T,分别。在v = 1/2时测量的热电势Sxx的性质与以前的实验结果是一致的。v = 1/2的能斯特信号Sxy是非零的,在声子拖曳占优势的区域与温度呈幂律关系。在电子扩散主导区,发现v = 1/2的能斯特信号Sxy明显小于Potter等人预测的线性温度相关值,并且随着温度的降低比线性相关性更快。
2018-06-09 cond-mat.mes-hall
Large enhancement of thermopower at low magnetic field in compensated semimetals
具有低电子密度的导体的热电性质可以通过施加磁场而显著改变。例如,最近的工作表明,狄拉克/外尔半金属与一个口袋的载体可以表现出很大的增强热电势时,受到足够大的领域,该系统达到极端的量子极限,其中只有一个朗道能级被占用。在这里,我们研究补偿半金属的磁热电性能,其中口袋的电子和空穴型载流子共存于费米能级。我们表明,当补偿接近完成时,这样的系统表现出巨大的增强热电势开始在一个小得多的磁场,使$ω_cτ> 1$,和严格的条件与极端的量子极限是不必要的。我们讨论了我们的结果,在最近的测量补偿外尔半金属磷化钽,其中观察到一个巨大的磁热电效应。我们还计算了补偿半金属的能斯特系数,并表明它具有最大值与增加磁场,这是远远大于在单带的情况下。在无耗散的限制,霍尔角是大的,热电响应可以描述在量子霍尔边缘状态,我们使用这种描述推广到多频带的情况下以前的结果。
2021-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear Hall effect in three-dimensional Weyl and Dirac semimetals
我们实验研究了三维WTe $_2$和Cd $_3$ As $_2$单晶的非线性霍尔效应,分别代表Weyl和Dirac半金属。在零磁场中,我们观察到有限的二次谐波霍尔电压,它与纵向电流成二次方关系。尽管该观察结果与理论预测很好地对应,但只有磁场依赖性允许将非线性霍尔效应与热电响应区分开。我们证明了二次谐波霍尔电压对磁场的方向具有奇型依赖性,这是支持电流磁化效应的有力论据。相反,一个数量级的更高的热功率信号是独立的磁场方向。
2019-02-08 cond-mat.mes-hall
Berry curvature induced thermopower in type-I and type-II Weyl Semimetals
贝里曲率的作用类似于动量空间中的磁场,它改变了载流子的流动和熵。这在Weyl半金属中引起了一些有趣的磁电和磁热输运现象。%,包括平面霍尔效应和平面能斯特效应。在这里,我们探讨的Berry曲率和轨道磁化的热势倾斜I型和II型外尔半金属的影响,使用半经典玻尔兹曼输运形式主义。我们分析计算的完整的磁导率矩阵,并使用它来获得不同方向的磁场$(B)$,相对于倾斜轴的热功率矩阵。我们发现,Weyl节点的倾斜诱导线性磁场项的电导率矩阵,以及在热电势矩阵。当沿倾斜轴施加$B$场时,线性$B$项出现在塞贝克系数中。在垂直于倾斜轴的平面中施加磁场导致二次$B$平面能斯特效应、线性$B$面外能斯特效应和二次$B$塞贝克系数校正。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent magneto-thermopower of narrow-gap lead chalcogenide quantum wells
本报告对具有显着外部Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的IV-VI铅盐量子阱中的磁热动力行为,即\textit{Seebeck}和\textit{Nernst}效应(NE)进行了半经典分析。除了之前已经观察到的自旋相关的Seebeck效应之外,我们还从理论上预测了其热模拟物自旋相关的NE的类似自旋描绘行为。铅盐的选择是因为它们具有双重优势,部分原因是它们具有优异的热电性能,特别是PbTe,而它们的低带隙和高自旋轨道耦合使它们成为研究纳米结构中\textit{RSOC}的理想候选物。计算结果表明,自旋向上的电子具有较大的纵向磁热势,而横向分量几乎相同。相比之下,对于无磁场的情况下,相关的功率因数计算揭示了一个显着更高的贡献,从自旋下降合奏,并遭受减少与电子密度的增加。我们还讨论了定性的半经典的方法的限制,为极端情况下的高磁场和暗示所观察到的热动力行为时,量子霍尔制度是操作。最后,技术来调节热功率简要概述。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large, nonsaturating thermopower in a quantizing magnetic field
热电效应是由于自由载流子从热到冷的扩散而在固体材料中从温度梯度产生电压。识别具有大热电响应的材料对于新型发电机和冷却器的开发至关重要。本文从理论上研究了Dirac/Weyl半金属在量子化磁场作用下的热势。我们将它们的热电性质与传统的重杂质半导体的热电性质进行了对比,我们表明,在足够大的磁场下,Dirac/Weyl半金属的热电势随磁场线性增长而不饱和,并可以达到极高的值。我们的研究结果表明,一个直接的途径,实现创纪录的高热电势和热电优值,他们比较以及最近的实验上铅$_{1-x}$锡$_x$硒。
2018-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric effect in high mobility single layer epitaxial graphene
研究了碳化硅衬底上高迁移率单层外延石墨烯的热电响应随温度和磁场的变化关系。对于热电势的温度依赖性,即使当载流子密度很高时,也观察到与Mott关系的强烈偏离,这反映了屏蔽效应的重要性。在量子霍尔制度中,热电势峰的幅度低于理论预测的量子值,尽管样品的高迁移率。随着温度的降低,振幅的系统性降低表明热电势的抑制是石墨烯中狄拉克电子所固有的。
2011-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting Tomonaga-Lüttinger liquid with impurity for interaction constant $K = 1/2$: Thermopower investigation, entropy variation and heat capacity densities associated with thermoelectric particle transport
University of Bouira(布依拉大学);Higher Normal School of Bouzareah, University of Bouira(布扎雷亚高等师范学院,布依拉大学)
针对含杂质的 Tomonaga-Lüttinger 液体($K=1/2$),利用玻色化和再费米化精确推导热电势,揭示低温下类 Mott 行为,并建立与熵和热容密度的联系,应用于分数量子霍尔点接触等系统。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Partition Functions of Non-Abelian Quantum Hall States
对第二朗道能级上的非阿贝尔Hall态,如反Read-Rezayi态、Bonderson-Slingerland族和Wen非阿贝尔流体,以及非阿贝尔自旋单重态,得到了边缘激发的配分函数.从非阿贝尔共形场论数据出发,求解模不变性条件,推导过程简单而独特。配分函数提供了一个完整的帐户的激发光谱,并用于描述实验的库仑阻塞和热电。
2010-12-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Quantum Hall interferometry in triangular domains of marginally twisted bilayer graphene
量子霍尔(QH)干涉术为实验实现分数阶QH态的编织统计提供了一个原型平台。然而,观察分数统计的复杂性需要在干涉仪的长度上的相位相干性,以及库仑充电能量的抑制。在这里,我们展示了一种新型的QH干涉仪的基础上轻微扭曲的双层石墨烯(mtBLG),与扭曲角$θ$ $\approx$ $0.16$ $^{\circ}$。随着设备操作在QH制度,我们观察到不同的签名的电子法布里-珀罗(FP)和Aharonov-Bohm(AhB)的磁热电势振荡的密度磁场相空间中,在朗道能级填充因子$ν=4$,$8$。我们发现,QH干涉效应是固有的三角形AB/BA域的mtBLG显示库仑充电效应减弱。我们的研究结果表明,相位相干干涉的QH边缘模式没有任何额外的门定义的复杂的架构,这可能是有益的非阿贝尔编织统计的实验实现。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall
Hall diffusion anomaly and transverse Einstein relation
通常认为,电子流体对机械力(例如电场)或"统计力”(例如,化学势的梯度)由单一的线性输运系数-电导率控制。我们认为,这是不是在异常霍尔材料的情况下。特别是,我们发现,横向(霍尔)电流表现出两个不同的霍尔响应由一个非常规的{ \it横向}爱因斯坦关系,捕捉霍尔电导率和霍尔扩散常数之间的异常关系。我们给出的例子时,霍尔扩散异常是突出的,导致横向扩散过程中的霍尔电导率,反之亦然。
2020-07-20 cond-mat.mes-hall
Estimating spin diffusion length and spin Hall angle from spin pumping-induced inverse spin Hall voltages
利用自旋抽运实验估算高自旋轨道耦合材料的自旋扩散长度存在着相当大的混乱。为了设计功能器件,重要的是根据实验结果以足够的精度确定自旋扩散长度。自旋扩散长度的不准确估计也影响其它参数的估计(例如,自旋混合电导、自旋霍尔角)。在文献中已经报道了铂(Pt)的自旋扩散长度在0.5 - 14 nm的宽范围内,并且特别地,它是与Pt的厚度无关的恒定值。在这里,背后的自旋扩散长度的报告值范围如此之广的关键原因已被全面确定。特别是,它示出在这里,一个厚度相关的电导率和自旋扩散长度是必要的,同时匹配的有效自旋混合电导和反自旋霍尔电压由于自旋泵浦的实验结果。这种厚度依赖的自旋扩散长度相当于Elliott-Yafet自旋弛豫机制,这对过渡金属来说是个好兆头。这一结论并没有改变,即使有显着的界面自旋记忆损失。此外,估计参数的变化也进行了研究,这是重要的技术应用。
2017-11-24 cond-mat.mes-hall
Giant thermopower and power factor in magic angle twisted bilayer graphene at low temperature
在低$T$(1-20 K)范围内,研究了扭曲双层石墨烯(tBLG)中的面内声子拖曳热势$S^g$、扩散热势$S^d$和功率因子$PF$随扭曲角$θ$、温度$T$和电子密度$n_s$的变化关系.当$θ$接近魔角$θ_m$时,$S^g$和$S^d$被强烈地增强,这是$θ_m$附近莫尔平带中电子的费米速度${ν_F}^*$被极大地抑制的表现。这种增强随着$θ$和$T$的增加而降低。在Bloch- Gruneisen(BG)机制中,发现$S^g \sim {ν_F}^{* -2}$、$T^3$和${n_s}^{-1/2}$。随着$T$的增加,$S^g \sim T^δ$中的指数$δ$从3变化到接近零,并且估计在$\sim$ 20 K下的最大$S^g$值为$\sim$ 10 mV/K。在低(高)温区域,对于较小的$n_s$,$S^g$较大(较小)。另一方面,对于$T > \sim$ 2 K,$S^d$(由Mott公式控制)、$\sim {ν_F}^{* -1}$、$T$和${n_s}^{-1/2}$以及$S^d<<S^g$.功率因数$PF$也被发现是强烈的$θ$依赖和非常增强。在tBLG中,除了$T$和$n_s$外,$θ$还充当了$S^g$和$S^d$以及$PF$的强调谐参数。我们的研究结果进行了定性比较,在tBLG的面外热电势的测量。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Fluids on the Haldane Sphere: A Diffusion Monte Carlo Study
本文介绍了一种求解曲流形上多体薛定谔方程的广义扩散蒙特卡罗方法,并利用该方法模拟了Half球上的分数量子霍尔效应.用这种新方法研究了朗道能级混合对$ν=1/3$能隙的影响以及自旋极化和自旋反转准电子激发的相对稳定性。
1997-07-23 cond-mat.mes-hall
Interlayer Diffusion of Nuclear Spin Polarization in $ν=2/3$ Quantum Hall States
在$ν=2/3$量子霍尔态的自旋跃迁点,二维电子气中的核自旋被电流极化。利用GaAs/AlGaAs双量子阱样品,我们首次观察到当核自旋极化在一层中是电流诱导时,两层之间的核自旋极化的空间扩散。通过数值模拟,我们估计了核自旋极化的扩散常数为$15 \pm 7$,nm $^2$ /s.
2013-09-20 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Charge Transport Mediated by Spin Diffusion in the Spin-Hall Effect Regime
在自旋霍尔制度,导致自旋扩散介导的电荷传导的非局部电响应,预测。自旋介导的输运由于其长程特性而突出,并且可以对非局部阻力做出主导贡献。由自旋扩散长度设定的非定域性的特征范围可以足够大,以允许在诸如GaAs的材料中检测这种效应,尽管其幅度很小。通过跨阻对外部磁场的特征非单调依赖性,表现出符号变化和衰减,促进了检测。
2007-08-03 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of spin diffusion length and spin Hall angle in Au and Pt
研究了铂(Pt)和金(Au)在横向自旋阀结构中的自旋输运和自旋霍尔效应随温度的变化。首先,利用自旋吸收技术,我们提取了Pt和Au的自旋扩散长度。其次,使用相同的设备,我们已经测量了自旋霍尔电导率,并分析其随温度的演变,以确定自旋霍尔效应背后的主导散射机制。这一分析证实,内在机制占主导地位的铂,而外在的影响是更相关的金。此外,我们确定和量化的声子诱导的斜散射。我们表明,这种贡献的斜散射成为相关的金属,如金,具有低的剩余电阻率。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall
NMR Tracing of Hyperfine-Mediated Nuclear Spin Diffusion in Fractional Quantum Hall Domain Phases
我们在$ν= 2/3$上提出了分数量子霍尔畴相核自旋极化的增强扩散。电驱动畴壁运动介导的电阻检测NMR被用作局部核极化的探针,表现出泵浦依赖的信号饱和行为。这表明,一个相对均匀的极化分布,甚至传播到远离钉扎中心的域壁的地方。我们将此归因于这样一个事实,即附近的畴壁泵核极化迅速扩散到域中的核经验骑士场在可比的水平。核扩散的异常增强可以解释在间接的超精细介导的相互作用的核自旋的域。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
Evaluation of spin diffusion length and spin Hall angle of antiferromagnetic Weyl semimetal Mn$_3$Sn
反铁磁Weyl半金属Mn $_3$ Sn在室温下产生强烈的本征反常霍尔效应(AHE),这是由于Kagome平面的时间反演对称性破缺电子带产生的大的动量-空间Berry曲率。这促使我们研究内禀自旋霍尔效应,这是一种与内禀自旋霍尔效应起源相同的横向现象。我们报道了在室温下用自旋吸收方法在纳米晶Mn $_3$ Sn纳米线中进行的逆自旋霍尔效应实验,该方法使我们能够定量地导出同一器件中的自旋扩散长度和自旋霍尔角。我们观察到明确的吸收的自旋电流在Mn $_3$ Sn纳米线时,保持与横向自旋阀器件的自旋输运通道接触。我们估计自旋扩散长度$λ_{s(Mn_3Sn)}$ $\sim$ 0.75 $\pm$ 0.67 nm从没有Mn $_3$ Sn纳米线的相同参考横向自旋阀的自旋信号的比较。从逆自旋霍尔测量,我们评估自旋霍尔角$θ_{SH}$ $\sim$ 5.3 $\pm$ 2.4 $\%$和自旋霍尔电导率$σ_{SH}$ $\sim$ 46.9 $\pm$ 3.4($\hbar/e$)($Ω$ cm)$^{-1}$。估计的自旋霍尔电导率在符号和幅度上与理论预测的本征$σ_{SH}^{int}$ $\sim$ 36-96($\hbar/e$)($Ω$ cm)$^{-1}$一致。在与自旋霍尔器件同时制备的纳米霍尔棒中,我们也观察到了室温下的反常霍尔效应。大的异常霍尔电导率以及足够的自旋霍尔电导率使M…
2019-02-18 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of Coulomb-blockaded fractional quantum Hall islands
我们证明了在非零温度下,利用共形场论的配分函数计算手征边缘激发的库仑阻塞分数量子霍尔岛的热电特性是可能的,并且是相当有效的.的振荡的热电势的栅极电压的变化,以及相应的图的优值和功率因数,提供更精细的光谱工具,是敏感的中性多重性的配分函数,并可用于区分不同的普适性类之间的实验。本文还提出了一种由低温极限下的功率因数数据测量填充因子ν=5/2的中性和带电边缘模费米速度比r=v_n/v_c的方法。
2015-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of a thermoelectric Hall plateau in the extreme quantum limit
热电霍尔效应是在存在磁场的情况下施加电场时产生横向热流。在这里,我们证明了热电霍尔电导率$α_{xy}$在三维狄拉克半金属ZrTe $_5$收购一个强大的平台在极端的量子极限的磁场。平台值与场强、无序强度、载流子浓度或载流子符号无关。我们从理论上解释了这个平台,并表明这是一个独特的签名三维狄拉克或外尔电子在极端的量子极限。我们进一步发现,其他热电系数,如热电势和能斯特系数,大大提高了他们的零场值,即使在相对较低的领域。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin torque study of the spin Hall conductivity and spin diffusion length in platinum thin films with varying resistivity
我们报告的自旋扭矩效率的测量在双磁化Pt/Co双层膜的Pt电阻率$ρ_{Pt}$是强烈依赖于厚度$t_{Pt}$。每单位电流密度的阻尼式自旋霍尔扭矩效率$ξ^j_{DL}$随$t_{Pt}$显着变化,在$t_{Pt} = 2.8 - 3.9$ nm处表现出峰值$ξ^j_{DL}=0.12$。相反,$ξ^j_{DL}/ρ_{Pt}$随着$t_{Pt}$单调增加,并在$t_{Pt} > 5$ nm处饱和,这与固有的自旋霍尔效应机制一致,其中$ρ_{Pt}$的增加增强了$ξ^j_{DL}$。假设Elliott-Yafet自旋散射机制占主导地位,我们估计自旋扩散长度$λ_s = (0.77 \pm 0.08) \times 10^{-15} Ωm^2 /ρ_{Pt}$。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall
Orbital Hall conductivity and orbital diffusion length of Vanadium thin films by Hanle magnetoresistance
CIC NanoGUNE(纳米技术联合研究中心);UPV-EHU(巴斯克地区国立大学);Centro de Física de Materiales CSIC-UPV/EHU(材料物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科奎,巴斯克科学基金会)
本研究通过Hanle磁电阻测量钒薄膜,发现其轨道霍尔效应显著,并量化了轨道扩散长度约2 nm和轨道霍尔电导率约78,揭示了无序的重要作用。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Specific heat and entropy of fractional quantum Hall states in the second Landau level
比热在超流性和超导电性的研究中有着重要的作用,并且可以提供分数量子霍尔效应的重要信息。然而,传统的测量二维电子气的比热是困难的,因为声子浴的大背景贡献,即使在非常低的温度下。在这里,我们报告测量的比热,每个电子在第二朗道水平通过测量的热化时间之间的电子和声子。我们观察了5/2和7/3分数量子霍尔态的比热的激活行为,并通过对温度积分来提取熵。我们的结果是在良好的协议与以前的测量熵通过纵向热势。将该技术扩展到较低的温度可能会导致检测到5/2填充的大块准粒子的非阿贝尔熵预测
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Noise on complex quantum Hall edges: Chiral anomaly and heat diffusion
量子霍尔棒的电导和热导反映了不可压缩体相的拓扑结构。在这里,我们表明,通过边缘进行电流的噪声证据这两个拓扑观测之间的相互作用。传输通过结构化的边缘是由一个电压偏置线结与各自的填充因子相关联的两个反向传播模式。具体来说,我们专注于边缘的$ν=2/3$分数量子霍尔态。噪声产生于与热点(大部分欧姆耗散发生的地方)明显分离的点,并反映了弹道携带的下游电流和扩散携带的热量(也可以向上游传播)之间的竞争。我们提出了可以测量我们的预测的具体设置。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Electron diffusion induced valley Hall effect and nonlinear galvanodiffusive transport in hexagonal 2D Dirac monolayer materials
从理论上研究了二维狄拉克材料中的扩散电流,如过渡金属二硫族化合物(TMD)族。当电子驱动力不是电场而是样品中电子密度分布的梯度时,横向效应类似于谷霍尔(VHE)和光电流(PGE)输运现象。后者可以通过有限大小的激光光斑或通过从其他材料注入电子来创建。在电子-短程杂质斜散射各向异性假设下,发展了扩散VHE效应理论。假设TMD单层中电子谷的三角翘曲各向异性,分析了由较高电子密度导数引起的电子PGE样输运。研究了电子密度梯度的非线性响应。在类铂族元素输运理论中考虑了电子在短程和库仑中心的各向同性散射过程。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Hall conductivity and figure of merit in Dirac/Weyl materials
我们计算了三维狄拉克或外尔半金属的热电响应系数作为磁场、温度和费米能的函数。我们特别关注的热电霍尔系数$α_{xy}$和塞贝克系数$S_{xx}$,这是定义良好,即使在无耗散的限制。我们将$α_{xy}$和$S_{xx}$的行为与传统的薛定谔粒子系统,如杂质半导体的行为进行了对比。引人注目的是,我们发现,狄拉克材料$α_{xy}$获得一个恒定的,量子化的值在足够大的磁场,这是独立的磁场或费米能量,这导致前所未有的增长的热电势和热电的品质因数。我们进一步表明,即使是相对较小的领域,如$ω_c τ\sim 1$(其中$ω_c$是回旋频率和$τ$是散射时间),足以产生一个以上的$100\%$增加的品质因数。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Control of Spin Diffusion and Suppression of the Hanle Effect by the Coexistence of Spin and Valley Hall Effects
除了自旋之外,许多材料中的电子还具有额外的伪自旋自由度,称为“谷”。在自旋和谷自由度弱耦合的材料中,它们可以被独立地激发和控制。在这项工作中,我们研究了一个模型描述的自旋和谷霍尔效应在这样的二维材料的相互作用。我们证明了一个额外的纵向中性电流,是自旋和谷极化的出现。附加的中性电流允许通过调节谷霍尔效应的幅度来控制自旋密度。此外,这两种效应的相互作用可以抑制Hanle效应,即具有面内磁场的霍尔条器件的非局部电阻的振荡。后一个观察结果为最近的一些实验中没有汉勒效应提供了一个可能的解释。我们的工作也打开了在二维材料中的谷和自旋自由度之间的工程转换的可能性。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Drift and Diffusion of Spins Generated by the Spin Hall Effect
利用克尔旋转显微镜对n-GaAs沟道中由于自旋霍尔效应而产生的电自旋积累进行了成像,重点研究了其在磁场中的空间分布和时间平均行为。空间分辨成像表明,由于样品边界处产生的自旋极化的纵向漂移,在横向臂中观察到的自旋累积会发展。一维和二维漂移扩散模型被用来解释这些功能,提供了一个更完整的理解自旋积累和自旋霍尔效应的意见。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective spin Hall properties of a mixture of materials with and without spin-orbit coupling: Tailoring the effective spin-diffusion length
本文从理论上研究了自旋轨道耦合和非自旋轨道耦合两种材料组成的复合材料的有效自旋霍尔性质。特别地,我们假设SO材料表示在没有SO的基质中的颗粒系统。计算了混合物的有效自旋霍尔角和有效自旋扩散长度。我们的主要定性发现是,当裸自旋扩散长度远小于晶粒的半径时,有效自旋扩散长度被强烈增强,远远超出“几何”因子。这种额外增强的物理来源是,在小的扩散长度下,自旋电流主要围绕晶粒流动而没有遭受太多损失。我们还证明了由自旋电流产生的电压对沿自旋电流方向的非常弱的磁场敏感,甚至在一定的场域中反转符号。这种敏感性的来源是由磁场引起的自旋旋进发生在不存在SO的晶粒外部。
2015-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
P-orbital spin generator with large spin Hall angle and long spin diffusion length
本研究实验发现p轨道In2Bi合金具有大自旋霍尔角和长自旋扩散长度(为Pt的4倍),第一性原理计算揭示费米能级附近小能隙导致大贝里曲率相关自旋霍尔电导率,克服d轨道金属限制,推动高性能自旋电子器件发展。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the spin Hall effect in Pt nanowires: Size and temperature effects
我们研究了自旋霍尔效应在自旋积累的材料尺寸小于或大于自旋扩散长度的情况下的演化。利用横向自旋阀结构测量了Pt的自旋吸收效率和自旋霍尔效应引起的Pt自旋积累。在恒定的外加电流下,结果表明随着Pt厚度超过自旋扩散长度,自旋累积信号的降低更加明显。这意味着自旋累积源于Pt线内部的体散射,并且自旋扩散长度限制了SHE。我们还分析了自旋霍尔电导率的温度变化,以确定占主导地位的散射机制。
2007-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the spin Hall angle, spin mixing conductance and spin diffusion length in Ir/CoFeB for spin-orbitronic devices
铱是一种非常有前途的自旋电子学应用材料,由于其有趣的磁性,如大的RKKY交换耦合以及其大的自旋轨道耦合值。Ir例如用作垂直合成反铁磁或亚铁磁系统的间隔层。然而,这种材料的自旋电子学参数的研究只有少数报道。本文采用反自旋霍尔效应-自旋泵浦铁磁共振方法测量了CoFeB/Ir双层膜的有效自旋霍尔角、铱内自旋扩散长度和自旋混合电导。为了获得可靠的结果,我们对CoFeB/Pt双层进行了相同的实验,由于大量报道的研究,该行为是众所周知的。我们的实验结果表明,在铱的自旋扩散长度为1.3 nm的电阻率为250 $Ω$ .m,自旋混合电导$g_{eff}^{\uparrow \downarrow}$的CoFeB/Ir界面是30 nm $^{-2}$,和铱的自旋霍尔角具有相同的符号比铂之一,并被评估为26%的铂之一。发现的自旋霍尔角的值是7.7%的Pt和2%的Ir。这些相关参数应是有用的,以考虑Ir在新的概念和设备相结合的自旋轨道扭矩和自旋转移扭矩。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-local effects of edge excitations in the quantum Hall regime
我们使用一种新的样品几何结构来研究整数量子霍尔效应中边缘激发的非局域效应。我们发现,量子霍尔边缘的局域平衡条件受到动态极化核扩散的影响。我们的分析表明,在本实验中,核扩散是有效的一维。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large Nernst effect in chemically derived multilayer graphene at millitesla magnetic fields
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Joint-Stock Company ”Skanda Rus”(斯坎达鲁斯股份公司);National Research Nuclear University “MEPhI”(国立核研究大学“莫斯科工程物理学院”);Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院微电子技术与高纯材料研究所)
本研究在化学衍生多层石墨烯薄膜中观察到毫特斯拉磁场下的大能斯特效应,横向热电势可达250 μV/K,展示了其用于热电发电的潜力。
2026-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph