Capping and gate control of anomalous Hall effect and hump structure in ultra-thin SrRuO$_3$ films
SrRuO $_3$(SRO)中的铁磁性和奇异拓扑结构诱导了变号反常霍尔效应(AHE)。近年来,SRO薄膜的霍耳电阻率出现了驼峰结构,特别是在超薄区。我们研究了具有SrTiO $_3$(STO)覆盖层和离子液体门控的SRO超薄膜的霍尔电阻率中的AHE和驼峰结构。STO加帽导致AHE的符号变化和驼峰结构的调制。特别地,霍尔电阻率中的驼峰结构被强烈调制,甚至在STO覆盖的4单元电池(uc)膜中消失。此外,STO覆盖的SRO超薄膜的导电性大大增强,恢复铁磁性。我们还进行了离子液体门控调制的电场在SRO/STO界面。在不同的栅极电压下,观察到AHE和驼峰结构的剧烈变化。我们的研究表明,驼峰结构以及AHE可以通过调整反转对称性和界面处的电场来控制。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controllable thickness inhomogeneity and Berry-curvature-engineering of anomalous Hall effect in SrRuO3 ultrathin films
在电子-电子关联和自旋-轨道耦合的量子物质中,由竞争基态引起的空间不均匀性对于确定和理解拓扑性质是必不可少的。一个突出的例子是在SrRuO 3薄膜中观察到的霍尔异常,这被解释为磁skyrmion诱导的拓扑霍尔效应(THE)或非均匀异常霍尔效应(AHE)。为了澄清这一模糊性,我们系统地研究了AHE的SrRuO 3薄膜的膜厚(tSRO)的可控不均匀性。通过利用SrRuO 3薄膜的阶梯流动生长,我们诱导微观有序条纹与一个单位晶胞的差异,在tSRO。由此产生的动量空间Berry曲率的空间分布使得能够实现双通道AHE,其示出类似于THE的驼峰状异常,并且可以通过tSRO的子单位单元控制来连续地工程化。在这些不均匀的SRO薄膜中,我们在显微镜下发现了两步磁开关和条状铁磁畴。这些特征是区分双通道AHE和Skyrmion诱导的THE的指纹。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonvolatile ferroelectric field control of the anomalous Hall effect in BiFeO3/SrRuO3 bilayer
本文制备了BiFeO_3(BFO)/SrRu_3(SRO)异质结,并研究了BFO/SRO异质结中的反常霍尔效应(AHE)。发现BFO/SRO中的非单调反常霍耳电阻率行为不是由于拓扑霍尔效应引起的,而是由于SRO层的不均匀性引起的。BFO/SRO结构中的AHE可以通过BFO的铁电极化来调控。此外,一个非均匀的唯象模型已被应用于这些结构。此外,通过第一性原理计算讨论了铁电极化对SRO能带结构的影响。铁电操纵的AHE为实现非易失、可逆、低能耗的压控自旋电子器件提供了一条新的途径。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Inhomogeneous ferromagnetism mimics signatures of the topological Hall effect in SrRuO$_3$ films
磁性材料中的拓扑输运现象是当前凝聚态研究的一个重要课题。研究最广泛的现象之一是"拓扑霍尔效应“(THE),它是通过传导电子和拓扑自旋结构(如skyrmions)之间的自旋轨道相互作用产生的。我们报告了一套全面的霍尔效应和磁化测量外延膜的原型铁磁金属SrRuO $_3$的磁性和输运性质的系统调制通过改变Ru空位的浓度。我们观察到的霍尔效应异常,非常类似的签名的THE,但定量分析表明,它们导致的非随机分布的Ru空位所造成的铁磁磁化的不均匀性。由于这种不均匀性是难以避免的,很少独立的特点,我们的研究结果提出了问题,在许多先前的量子材料,异质结构和设备的传输研究的拓扑自旋纹理的识别。关于这种纹理的存在的坚定的结论必须满足严格的条件,如探针直接耦合到原子尺度上的非共线磁化。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface-driven topological Hall effect in SrRuO$_3$-SrIrO$_3$ bilayer
电子输运与磁性的耦合近年来引起了人们的关注,例如由于动量空间中的Berry相引起的反常霍尔效应。另一种非传统的霍尔效应--拓扑霍尔效应,起源于实空间的Berry相,最近在磁skyrmions的背景下变得非常重要。在由铁磁SrRuO $_3$和顺磁SrIrO $_3$组成的双层膜中,我们在很宽的温度和磁场范围内观察到了拓扑霍尔效应。拓扑项随SrRuO $_3$厚度的增加而迅速减小,最终在7个SrRuO $_3$晶胞处完全消失.结合模型计算,我们认为这种拓扑霍尔效应是由SrIrO $_3$的反转对称破缺和强自旋轨道耦合引起的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用驱动的.这种相互作用预计将实现内尔型磁skyrmion,其大小估计为$\sim$ 10 nm的拓扑霍尔电阻率的大小。结果表明,高质量的氧化物界面使我们能够调整系统的手性;这可能是迈向未来拓扑电子学的一步。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensionality Engineering of Magnetic Anisotropy from Anomalous Hall Effect in Synthetic SrRuO3 Crystals
本文通过设计 SrRuO3/SrTiO3 氧化物超晶格,研究了维度对相关氧化物磁各向异性的影响,发现三原胞厚 SrRuO3 的反常霍尔效应矫顽场提升 1500%,揭示了晶格与轨道杂化各向异性的调制机制,为合成磁性晶体的自旋序工程提供了新途径。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling of the anomalous Hall effect in SrRuO$_{3}$
测量了巡游铁磁体SrRuO $_{3}$薄膜的反常霍尔效应(AHE)电阻率$ρ_{xy}$。在低温下,AHE系数$R_{s}$随$ρ_{xx}^2$而变化,在较高温度下,$R_{s}$达到峰值,然后在$T_{c}$之下改变符号。我们发现,对于所有的薄膜研究$R_{s}$规模与电阻率在整个铁磁相。我们将所观察到的行为归因于非本征侧跳机制和本征Karplus-Luttinger(Berry相)机制的贡献,包括有限散射率的影响。
2011-11-29 cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall State in Ferromagnetic SrRuO$_3$ (111) Bilayers
在(111)方向上生长的SrRuO $_3$异质结构是薄膜铁磁体的罕见实例。通过密度泛函理论和动力学平均场理论,我们证明了有序磁矩为2 $μ_{B}$ /Ru的半金属铁磁态即使在500 $\,$ K的高温下也能经受住最终的双层尺寸限制.在少数沟道中,自旋-轨道耦合在线性带交叉处打开间隙,对应于$t_{2g}$壳层的$\frac34$填充。我们证明了在没有外磁场和磁性杂质的情况下,相应的态是Haldron量子反常Hall态,其Chern数$C$ =1.
2017-07-19 cond-mat.str-el
Stable hump-like Hall effect and non-coplanar spin textures in SrRuO$_3$ ultrathin film
在SrRuO $_3$薄膜的霍尔效应中观察到一个驼峰状的特征,并通过控制薄膜厚度、温度和磁场对其进行了系统的研究。这种驼峰状的特征非常稳定,即使在磁场倾斜高达85 $^\circ$的情况下也能幸存下来。基于对SrRuO $_3$薄膜的原子级结构分析和理论计算,我们发现薄膜表面的原子起伏增强了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,从而产生稳定的手征自旋织构和驼峰状霍尔效应.此外,在磁场下的Ru L-边缘的温度相关的共振X射线测量表明,在霍尔效应的驼峰区域的非预期峰的强度调制。我们验证了二维属性的薄膜产生稳定的非共面自旋织构具有磁性的铁磁氧化物材料的顺序。
2021-07-28 cond-mat.str-el
Paramagnetic anisotropic magnetoresistance in thin films of SrRuO3
SrRuO 3是一种巡游铁磁体,当生长在错位SrTiO 3上时,其薄膜形式具有~ 150 K的Tc和强的单轴各向异性。我们测量的霍尔效应和磁阻(MR)的薄膜之间的角度的函数的应用领域和正常的薄膜在温度高于Tc。我们提取了与磁化强度的垂直分量成比例的非常霍尔效应,并且因此针对所施加的场的每个角度的MR可以与感应磁化强度的幅度和取向相关。我们成功地拟合的MR数据与二阶磁化膨胀,这表明大的各向异性MR顺磁状态。可能是由于晶体的对称性,在平行于或垂直于磁化方向的电流下,电阻率都没有得到极值。
2003-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring topological Hall effect in SrRuO3/SrTiO3 superlattices
研究复杂的磁相互作用对非平凡磁相形成的影响,可以更好地理解磁性材料。此外,系统地控制这些相互作用和相的有效方法可以广泛地用于自旋电子器件。SrRuO 3异质结构的功能作为一个合适的材料系统,以调查复杂的磁相互作用和由此产生的拓扑磁相的形成,作为异质结构的方法提供了一个可访问的可控性来调制的磁相互作用。在本研究中,我们观察到SrRuO_3/SrTiO_3超晶格的霍尔效应随重复次数(z)呈非单调变化。使用蒙特卡罗模拟,我们确定了一个可能的起源,这一实验观察:Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和偶极-偶极相互作用之间的相互作用,具有不同的z-依赖性,可能会导致在一个z-依赖调制的拓扑磁相位。这种方法不仅提供了人工异质结构中的磁相互作用的集体理解,而且还提供了对skyrmion相位的轻松控制。
2021-07-15 cond-mat.str-el
Large anisotropy in the paramagnetic susceptibility of SrRuO3 films
利用SrRuO_3薄膜中的特殊霍尔效应,我们对这种巡游铁磁体的顺磁磁化率进行了灵敏的测量,测量温度范围从~ 150 K到300 K。这些测量,结合测量的磁阻,揭示的磁化率,这是几乎各向同性的在300 K,成为高度各向异性的温度降低,发散沿一个单一的结晶方向在附近的Tc。结果提供了一个非常大的磁晶各向异性的效果在顺磁状态的4D巡回铁磁体的一个惊人的表现。
2003-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of electronic and spin degrees in ferromagnetic SrRuO$_3$: anomalous softening of magnon gap and stiffness
用非弹性中子散射实验研究了铁磁SrRuO $_3$的磁振子色散随温度的变化。即使在低温下,磁振子模也表现出相当大的加宽,指向与载流子的强相互作用。我们发现一个反常的温度依赖性的磁振子间隙和磁振子刚度,软化后冷却在铁磁相。这两种效应都是反常霍尔效应的温度依赖性。我们认为,这些结果表明,外尔点和反常霍尔效应可以直接影响自旋动力学的金属铁磁体。
2019-02-11 cond-mat.str-el
Comment on "Scaling of the anomalous Hall effect in Sr(1-x)Ca(x)RuO3"
我们认为Mathieu等人[Phys. Rev. Lett. 93,016602(2004)]并不支持将SrRuO 3中的AHE解释为由于k-空间中的Berry相单极而引起的本征效应。
2005-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Cr substitution on the magnetic and transport properties and electronic states of SrRuO3 epitaxial thin films
通过测量SrTiO 3衬底上SrRuO 3外延薄膜的磁性、输运性质和电子态,研究了Cr掺杂对薄膜磁性和输运性质的影响。SrRu0.9Cr0.1O3薄膜的铁磁转变温度(166 K)高于SrRuO3薄膜的铁磁转变温度(147 K)。共振光电子能谱实验结果表明,SrRu 0.9Cr 0.1O3薄膜中Cr 3dt2g轨道与Ru 4dt2g轨道杂化,支持了Cr替代提高铁磁转变温度是由于Cr 3dt2g和Ru 4dt2g轨道杂化导致能带展宽的假设.此外,我们还发现,在面外磁化饱和的高场区,SrRu 0. 9Cr 0. 1O3薄膜在低温下的霍尔电阻率不是磁场的线性函数,这表明SrRu 0. 9Cr 0. 1O3薄膜在低温下发生了结构转变,并伴随着费米面的调制.
2015-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust skyrmion-bubble textures in SrRuO$_3$ thin films stabilized by magnetic anisotropy
结合霍尔输运测量和数值模拟研究了巡游铁磁体SrRuO $_3$的自旋拓扑织构.我们观察到与Skyrmions相关的拓扑霍尔效应的特征信号。一个相对较大的厚度,我们的薄膜和重金属层的情况下,使界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用不太可能的来源,这些拓扑自旋纹理。此外,传输异常对磁场倾斜和温度表现出前所未有的鲁棒性。我们的数值模拟表明,这种非常规的行为结果从磁泡与skyrmion拓扑结构稳定的磁偶极相互作用在一个意想不到的区域参数空间。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry phase manipulation in ultrathin SrRuO$_3$ films
Berry相的概念是一种强有力的手段来揭示拓扑结构在手性磁性材料和结构中观察到的各种新现象中的重要作用。一个著名的例子是由动量空间中的非零Berry相驱动的本征反常霍尔效应(AHE)。由于AHE高度依赖于费米边缘附近的能带结构的细节,Berry相和AHE可以在薄膜中改变,其化学势可以通过维度和无序来调节。在这里,我们表明,在SrRuO $_3$薄膜的Berry相可以有效地操纵的影响,无序的内在Berry相的贡献AHE,这是证实了我们的数值精确计算。此外,我们的研究结果提供了充分的实验证据的拓扑霍尔效应归因于受保护的自旋织构的表面性质,而不是借给强有力的支持,多通道AHE方案在SrSrRuO $_3$。
2020-12-16 cond-mat.str-el
Anomalous Kerr Effect in SrRuO$_3$ Thin Films
我们研究了磁光克尔效应(MOKE)在SrRuO $_3$薄膜,揭示了宽制度的波长,温度和磁场的克尔旋转不是简单地成正比的磁化,而是显示两个组件的行为。MOKE信号的一个分量跟踪平均磁化强度,而第二个“异常”分量与先前在Skyrmion材料中报道的霍尔电阻率异常相似。我们提出了一个理论表明,MOKE异常产生的克尔角和磁化强度之间的非单调关系,当我们平均超过磁畴附近的矫顽场扩散。我们的研究结果表明,不均匀的域形成,而不是skyrmions,可能提供了一个共同的起源所观察到的MOKE和霍尔电阻率异常。
2020-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field control of anomalous and topological Hall effects in oxide bilayer thin films
自旋电子学的关键技术之一是驯服自旋轨道耦合(SOC),它将电子的自旋和运动联系起来,从而在巡游磁体中产生有趣的磁输运性质。这种基于SOC的现象的突出示例是异常和拓扑霍尔效应。然而,由于电场在巡回磁体中趋于屏蔽,因此通过电场控制它们仍然没有实现。在这里,我们证明了异常和拓扑霍尔效应可以调制由铁磁SrRuO $_{3}$和SrIrO $_{3}$组成的氧化物异质结构的电场。只有当SrIrO $_{3}$插入SrRuO $_{3}$和栅介质之间时,我们才观察到明显的电场效应。我们的研究结果表明,强SOC的SrIrO $_{3}$等超导材料是必不可少的这些霍尔效应和其他可能的SOC相关现象的电调谐。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-ionic control of topological transport in SrRuO3 via band topology engineering
Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials of Ministry of Education & School of Materials Science and Engineering, Shanxi Normal University(山西师范大学材料科学与工程学院);Research Institute of Materials Science, Shanxi Key Laboratory of Advanced Magnetic Materials and Devices, Shanxi Normal University(山西师范大学材料科学研究所)
通过磁离子控制实现SrRuO3中拓扑输运的可逆调控,利用质子化或氧空位掺杂调节费米能级,揭示了由反演对称性破缺驱动的拓扑霍尔效应信号。
2026-06-23 cond-mat.str-el quant-ph
Assessing the Reliability of Anomalous Hall Conductivity Extraction in GdAlSi
Texas Tech University(德克萨斯理工大学);New Mexico State University(新墨西哥州立大学)
本文通过对比SrRuO3和GdAlSi,指出提取反常霍尔电导率时对普通霍尔背景的不同解释及转换处理会导致结果差异,并警示量子材料中提取额外霍尔贡献需谨慎。
2026-09-17 cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect and Magnetic Monopoles in Momentum-Space
人们在宇宙射线和加速器中努力寻找真实空间中的磁粒子,但由于质量非常重,直到现在还没有确凿的证据证明它的存在,$\sim 10^{16}$ GeV。然而,我们表明,磁磁共振可以出现在晶体动量空间中的固体在可访问的低能量区域($\sim0.1-1$ eV)的背景下的异常霍尔效应。我们报告的实验结果与第一性原理计算的铁磁晶体SrRuO $_3$,在晶体动量空间中的磁共振提供证据。
2003-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural modulation driven Curie temperature enhancement in Cr-doped SrRuO3
该研究通过温度依赖的结构、光谱、磁性和磁输运测量,揭示了Cr掺杂通过压缩晶胞体积并增强八面体畸变,将SrRuO3的居里温度提升约22K,同时抑制复杂磁性,实现从巡游到局域铁磁性的转变。
2024-04-21 cond-mat.str-el
Separated transport relaxation scales and interband scattering in SrRuO$_3$, CaRuO$_3$, and Sr$_2$RuO$_4$ thin films
在一些强关联金属中观察到的异常电荷输运对朗道费米液体理论的普遍适用性提出了质疑。正常金属的相干温度$T_{FL}$通常取为在电阻率中观察到$T^2$的温度。低于这个温度,费米液体与明确的准粒子是预期的。然而,Ruddlesden-Popper家族中的金属铼酸盐,尽管经常观察到$T^2$直流电阻率,但经常显示出非Drude低能光学电导率和不寻常的$ω/T$标度。在这里,我们报告的时域太赫兹光谱测量几种不同的高品质的金属铼酸盐薄膜,并表明,光学电导率可以解释在更传统的条款。在所有材料中,电导率在低温下具有两个Drude峰线形,并且在较高温度下交叉到一个Drude峰线形。双组分低温电导率表示不同传导通道的两个分离良好的电流弛豫速率。我们讨论了三种特殊的可能性分离率:(a)强能量依赖的非弹性散射;(b)一个几乎守恒的伪动量算子,与电流重叠,从而产生较窄的德鲁德峰;(c)存在多个传导通道,在较高的温度下发生交叉到更强的带间散射。这些情况都不需要奇异准粒子的存在。这些结果可能会给洞察的可能意义的洪德耦合在确定这些材料中的带间耦合。我们的研究结果还显示了一条路线,了解违反Matthiessen规则在这类材料和偏离“Gurzhi”标度关系在费米液体。
2020-12-23 cond-mat.str-el
Spontaneous in-plane anomalous Hall response observed in a ferromagnetic oxide
Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本研究在铁磁氧化物SrRuO₃(111)取向超薄膜中观测到零场下的自发面内反常霍尔效应,揭示了其与面内自旋磁化的本征耦合及三角畸变高阶项的调控作用,为霍尔响应工程提供了新方向。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover from Integer to Fractional Quantum Hall Effect
该研究通过数值模拟引入不同种费米部分子间吸引相互作用并增强其强度,在球形几何格点模型中研究从费米部分子整数量子霍尔效应到玻色子分数量子霍尔效应的过渡,发现小系统下能隙保持开放,存在拓扑不同态间的过渡。
2024-05-27 cond-mat.str-el
Spin excitation continuum to topological magnon crossover and thermal Hall conductivity in Kitaev magnets
University of Toronto(多伦多大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学)
本研究通过三种理论模型探讨了Kitaev磁体中自旋激发连续体与拓扑磁子在有限温度下的交叉行为,并计算了热Hall电导。
2025-12-09 cond-mat.str-el
Electronic properties in itinerant ferromagnet SrRu$_{1-x}$Ti$_x$O$_3$
本文研究了4-$d$基铁磁材料SrRu O $_3$及其Ti取代的SrRu $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$系列($x$ $\le$ 0.7)的电输运和比热. SrRuO $_3$是一种金属,表现出巡游铁磁性,其转变温度$T_c$ $\sim$ 160 K.掺杂Ti $^{4+}$(3 $d^0$)不仅会削弱活性Ru-O-Ru通道,而且有望调节电子密度和电子相关效应。在$x$ $\sim$ 0.4附近观察到金属到绝缘体的转变。顺磁金属态($x$ $\leq$ 0.4)和绝缘态($x$ $>$ 0.4)的电荷输运性质遵循修正的Mott变程跳跃模型。在铁磁-金属状态下,电阻率表现出低于$T_c$的$T^2$依赖性,但在低温下修改为$T^{3/2}$依赖性。在Ti取代的样品中,$T^{3/2}$依赖性的温度范围扩展到更高的温度。有趣的是,这种$T^{3/2}$依赖性在磁场存在下的整个铁磁区中占主导地位。这种电子输运行为的演化可以用费米液体理论和电子-磁振子散射机制来解释。负磁电阻随磁场的变化表现出滞后和正负交叉,并与磁行为串联。$x$降低的电子比热系数支持本系列中增加的绝缘行为。我们计算出SrRuO $_3$的高Kadowaki-Woods比($x$ $\leq$ 0.3),其随取代浓度增加。这意味着随着取代浓度的增加,电子相关效应增加。
2020-08-31 cond-mat.str-el
Hall coefficient signals orbital differentiation in the Hund's metal Sr$_2$RuO$_4$
Sr $_2$ RuO $_4$的霍尔系数$R_H$呈现出两个符号反转的非单调温度依赖性。我们表明,这种令人费解的行为是两个交叉的签名,这是关键的物理材料。$R_H$的增加和冷却后的第一个符号变化与进入相干准粒子制度的交叉相关,该制度具有强的非弹性散射率的轨道分化。在较低温度下的最终减少和第二个符号变化是由从非弹性散射到杂质主导散射的交叉驱动的。这种定性的图片支持的定量计算$R_H(T)$使用玻尔兹曼输运理论结合动力学平均场论,考虑到自旋轨道耦合的影响。我们的见解揭示了霍尔系数的温度依赖性强轨道分化的材料,在洪德的金属中观察到的。
2019-05-09 cond-mat.str-el
Thermal crossover from a Chern insulator to a fractional Chern insulator in pentalayer graphene
本研究通过理论分析五层石墨烯的温度依赖输运数据,揭示其从低温量子反常霍尔效应到高温分数量子反常霍尔效应的转变为相互作用与无序竞争导致的热渡越现象,并解释了低温下后者受抑制的载流子局域化机制。
2024-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle Excitations in the Superconducting State of FeSe Probed by Thermal Hall Conductivity in the Vicinity of the BCS-BEC Crossover
越来越多的证据表明,超导半金属FeSe($T_c\sim8$ K)处于弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和强耦合BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)极限之间的过渡区。我们报告的纵向和横向热导率,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$,分别在磁场高达20 T。$κ_{xx}$和$κ_{xy}$的场依赖性表明,在电子费米面口袋处形成了高度各向异性的小超导能隙,而在空穴口袋处形成了更各向同性的大能隙.在低于$\sim1.0$ K时,$κ_{xx}$和$κ_{xy}$在上临界场$H_{c2}$和稍低于$H_{c2}$的场$H^*$处表现出明显的异常(扭结)。热霍尔角($κ_{xy}/κ_{xx}$)的分析表明,准粒子散射率在$H^*$的变化。这些结果提供了强有力的支持先前的建议,以上$H^*$一个独特的场诱导超导相出现了前所未有的大自旋不平衡。
2016-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mean field exact solutions showing charge density wave crossover at low fillings in the fractional quantum Hall regime
本文给出了在任意有理填充因子下,二维电子气在双折射区的平均场态的一般分析框架。它的使用允许获得任意奇数$q$的形式$ν=1/q$的填充因子的解决方案的解析表达式。可以对两类一般的状态进行分析,其特征在于每个晶胞的$γ=1$或$γ={1/2}$粒子。取代维格纳固溶体的周期性峰值,新的状态显示电子密度形成了可能有利于通过交换贡献的相关环降低能量的扩散脊。因此,我们估计它们可以实现所谓的霍尔晶体(HC)态的平均场版本。所得到的解析HC解决方案显示出相同的晶体对称性,相应的WC状态在其类$γ=1$,但一个定性不同的电荷密度分布。相应的HC和WC状态对填充因子的能量依赖性也在这里进行了评估类$γ=1/2$。结果表明,HC态和维格纳晶体之间的交叉,接近填充1/7。因此,随着电子密度的变化,可以发生从一个到另一个的跃迁。这一结果与最近的实验结果一致。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Discontinuous Hall coefficient at the quantum critical point in YbRh2Si2
YbRh_2Si_2是量子临界的模型系统。特别是,霍尔效应测量有助于确定其量子临界点的非常规性质。在这里,我们提出了一个高分辨率的研究霍尔效应和磁阻对不同质量的样品。我们发现一个强大的交叉样本依赖线性背景的贡献。我们的详细分析提供了一个完整的特征的交叉在其位置,宽度和高度。重要的是,我们发现在外推到零温度的霍尔系数发生在量子临界点的所有样品的不连续性。特别地,霍尔系数的跳跃高度在零温度的极限中保持有限。因此,我们的数据巩固了费米面坍缩的结论。最后,我们将我们的结果与Chromium中看到的平滑霍尔效应演化进行了对比,Chromium是自旋密度波量子临界点的原型系统。
2010-11-27 cond-mat.str-el
Conductivity of Dirac fermions with phonon induced topological crossover
本文研究了单层带隙Dirac费米子材料中的Hall电导率,包括与声子场的耦合,它不仅通过通常的自能项修正了准粒子动力学,而且直接重整化了带隙.因此,Berry曲率被修改。随着温度升高,重整化带隙的符号可以改变,并且材料可以在较高温度(T)下从带绝缘体跨越到拓扑绝缘体。谷和自旋霍尔电导率定义的有效陈数显示了丰富的相图随温度的升高。虽然自旋和谷DC霍尔电导率在升高的温度下不再量子化,但随着T增加的符号变化是拓扑交叉的明确指示。由于拓扑交叉,主要被特定谷吸收的圆偏振光的手性可以随温度而改变。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Quantum Hall Charge Kondo Criticality
电荷近藤效应被认为是量子霍尔效应的重要组成部分。该实验以数值模拟为手段,验证了双通道近藤态(一种非费米液体)的实现及其到单通道近藤态(一种费米液体)的跃迁。在这个平台上,我们通过重整化群分析,发现了一系列的非费米液体和它们的可调交叉。利用共形场论的结果,我们进一步研究了这个强关联系统的普遍电导和它们的有限温度标度,阐明了电荷和自旋近藤物理之间的尖锐区别。
2017-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Weyl Superconductor to Diffusive Thermal Hall Metal Crossover in the B-Phase of UPt$_3$
最近对超导体UPt $_3$的$B$ -相的相敏测量为三重态手征$k_z(k_x \pm ik_y)^2$配对对称性提供了强有力的证据,这种配对对称性赋予库珀对沿$c$ -轴的轨道角动量投影$L _z= \pm 2$。在没有无序的情况下,这种配对可以支持线节点和点节点,并且这两种类型的节点准粒子在动量空间中都表现出非平凡的拓扑。位于闭费米面与$c$轴相交处的点节点作为Berry曲率的双单极子和反单极子,推广了Weyl准粒子的概念.因此,除了在(1,0,0)和(0,1,0)表面上的受保护的费米弧之外,$B$相应该支持异常热霍尔效应、极性克尔效应。费米面赤道处的线节点在动量空间中起着涡旋环的作用,并在(0,0,1)面上产生零能量、无色散的Andreev束缚态。在从$B$ -相到$A$ -相的转变处,时间反演对称性被恢复,并且只有线节点在$A$ -相内存活。由于线和双外尔点节点具有线性消失的状态密度,我们表明,弱无序作为一个边缘相关的扰动。因此,一个无穷小的无序破坏弹道准粒子极,而引起的扩散阶段与有限的状态密度在零能量。所得的扩散相表现出$T$ -线性比热和反常的热霍尔效应。我们预测,低温热力学和输运性质显示弹道热霍尔半金属和扩散热霍尔金属之间的交叉。
2015-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Exponent of the Spin Correlation Function of a Quantum Hall Edge
利用有效哈密顿量和玻色化技术研究了量子霍尔杆边缘部分自旋极化电子的电荷和自旋关联函数。在相反手征边之间存在库仑相互作用的情况下,我们发现自旋和电荷关联函数有不同的交叉行为。自旋关联函数在库仑主导区的交叉是由反常指数表征的,它源于自旋自由度在长波长极限下的有效相互作用的有限值。反常指数可以通过测量窄量子霍尔棒或强磁场中的量子线中的核自旋弛豫速率来确定。
1997-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states, screening and the width of the quantum Hall plateaus
本文在静电近似下对量子霍尔效应作了一致的处理。我们推导出的状态密度(DOS)的形式,它不同于通常的高斯形状有效的非相互作用的电子。在一个交叉温度以下,该DOS逐渐转变为费米能附近的非相互作用DOS。我们得到了这个交叉温度,这决定了这个框架的有效性范围的估计,并允许调和的宽度和温度依赖性的量子霍尔高原与实验。DOS极大地提高了电子-晶格弛豫速率,从而降低了电子过热的可能性。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transport Properties of Doped t-J Ladders
用数值对角化方法计算了不同类型t-J梯的电导率和霍尔系数随温度和频率的变化。在温度T_{coh}下发现了从非相干电荷动力学到相干电荷动力学的交叉。在T_{PG}处存在另一个交叉,在该交叉之下,由自旋能隙的打开引起的赝能隙在光谱中打开。在自旋间隙的情况下,T_{coh}和相干权重被抑制,特别是随着维数的增加。相反,T_{coh}被T_{PG}下方的赝能隙形成强烈增强,其中相干Drude权重随着维数的增加而减小。霍尔系数在T_{PG}处示出强交叉,低于该交叉,对于小掺杂浓度,霍尔系数具有大幅度。
1997-05-27 cond-mat.str-el
Sign-tunable anomalous Hall effect induced by two-dimensional symmetry-protected nodal structures in ferromagnetic perovskite oxide thin films
磁性和自旋-轨道耦合(SOC)是巡游铁磁体中新的拓扑输运现象的两个重要组成部分。当自旋极化能带支持可以被SOC提升的带简并的节点/线时,节点结构成为Berry曲率的来源;这导致大的异常霍尔效应(AHE)。与自然具有节点/线的三维系统相反,二维(2D)系统只有在存在适当的晶体对称性时才能具有稳定的节点结构。在这里,我们表明,2D自旋极化能带结构的钙钛矿氧化物通常支持的保护节点线和点,管理的符号和幅度的AHE。为了证明这一点,我们进行了角分辨光电子能谱研究SrRuO $_3$,一个代表性的金属铁磁体与SOC的SrRuO薄膜。我们表明,在膜的厚度,磁化强度和化学势的变化时,符号变化的AHE可以很好地解释理论模型。我们的研究是第一个直接表征的拓扑能带结构的二维自旋极化带和相应的AHE,这可能有助于新的开关器件的铁磁薄膜的基础上。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two energy scales and slow crossover in YbAl3
对YbAl $_{3}$单晶的磁化率、比热、4f占据数、霍尔效应和磁电阻的实验结果表明,除了近藤能标$k_{B}T_{K}$ $% \sim $ 670 K外,还存在一个低温标$T_{coh}<50$ K。此外,从低温费米液相区到高温局域磁矩区的过渡比Anderson杂质模型预测的要慢。这些效应可能反映了Anderson晶格在低传导电子密度极限下的行为。
2001-07-31 cond-mat.str-el
Sign competing sources of Berry curvature and anomalous Hall conductance humps in topological ferromagnets
本文研究了二维拓扑铁磁体中Berry曲率符号竞争源对反常霍尔效应的影响,揭示了轨道Rashba耦合与拓扑转变共同导致AHE符号变化附近的电导凸起,解释了SrRuO3超薄膜的非常规行为。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in bilayer and multilayer graphenes with finite gate voltage
讨论了在有限栅压下双层石墨烯的量子霍尔效应,其中费米能级超过层间跳跃能级。在有限磁场下计算了薄膜的磁化率、对角电导率和非对角电导率,并通过改变层间跳跃能和栅电压的比值,观察到了整数量子霍尔效应从两个独立的单层系统到强耦合双层系统的交叉.我们还讨论了多层膜系统的Bernal堆积的情况
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall effect and conduction anisotropy in the organic conductor TMTSF2PF6
在TMTSF_2PF_6各向异性电子系统的正相区进行了长期缺失的基础实验。霍尔效应和ab '平面导电各向异性都直接解决了这种Bechgaard盐的非常规电性质。我们发现,从最近的光学数据推导出的载流子密度的显着减少并没有反映在增强的霍尔电阻。b '方向电阻率的压力和温度依赖性揭示了各向同性弛豫时间,并且不需要超出费米液体理论的解释。我们的研究结果允许在链间载流子传播的相干扩散过渡,然而,可能的交叉到Luttinger液体的行为被放置到一个能量标度以上的室温。
2000-01-27 cond-mat.str-el
High-field Hall resistivity and magnetoresistance in electron-doped Pr_2-xCe_xCuO_{4-δ}
我们报道了电子掺杂Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$薄膜在高达58 T的磁场中的电阻率和霍尔效应测量结果。与空穴掺杂的铜氧化物相比,我们发现在最佳掺杂和过掺杂的薄膜中,霍尔电阻率在高场下具有令人惊讶的非线性磁场依赖性。我们还观察到一个交叉从二次线性场依赖性的正磁阻过掺杂薄膜。自旋密度波诱导的费米面重构模型可以定性地解释霍尔效应和磁电阻效应。
2007-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic vs. extrinsic anomalous Hall effect in ferromagnets
本文提出了一个多带稀杂质铁磁金属系统反常霍尔效应的统一理论。在清洁极限下,AHE主要是由于外部倾斜散射造成的。当费米能级位于自旋-轨道相互作用分裂的带色散的反交叉附近时,从头计算的内禀AHE因其非微扰性质而共振增强,揭示了当弛豫速率与自旋-轨道相互作用能相当时发生的外到内的交叉。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical crossover between stretched- and compressed-exponential relaxation in a photoexcited crystal
本研究通过光激发单晶Ca3Ru2O7跨越结构相变,观测到拉伸指数到压缩指数弛豫的可调转变,提出晶格模型解释其由空间不均性与局域应变作用产生,为研究反常弛豫机制提供新平台。
2025-09-05 cond-mat.soft cond-mat.str-el