High-frequency hopping conductivity in the quantum Hall effect regime: Acoustical studies
用声学方法研究了Si δ掺杂GaAs/AlGaAs异质结构在整数量子霍尔效应（QHE）下的高频电导率。复电导率的实部和虚部都是由实验观察到的表面声波的速度和衰减的磁场和温度依赖性确定的。结果表明，在所研究的结构中，QHE平台中心附近的低温电导机制是跳跃的。还示出了在对应于填充因子2和4的磁场处，掺杂的Si δ层有效地分流了二维电子气（2DEG）沟道中的电导。一种方法来分离的两个贡献的电导率的实部的开发，并在2DEG通道的本地化长度估计。
2000-03-07 cond-mat.mes-hall
2D massless QED Hall half-integer conductivity and graphene
从磁化介质中的光子自能张量出发，在费米子-反费米子交换作用下，在非不变的费米子系统$C$的静态极限下，得到了电导率张量的三维完全反对称形式.利用沿平行于磁场方向的紧致化方法，导出了QED中的无质量相对论性二维费米子极限。在静态极限和零温条件下，得到了量子霍尔效应的主要特征：半整数量子霍尔效应和霍尔电导率与$e^2/h$成正比的极小值。对于石墨烯的典型值，霍尔电导率的平台也被再现。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall hep-ph
Influence of Quantum Hall Effect on Linear and Nonlinear Conductivity in the FISDW States of the Organic Conductor (TMTSF)_2PF_6
我们报告了一个详细的表征量子霍尔效应（QHE）的影响，在FISDW阶段的有机导体（TMTSF）2PF 6的线性和非线性电阻率张量。我们发现，在低电场的行为，观察到名义上纯单晶的电阻率比的不同值，是完全符合的理论模型，它需要考虑到QHE性质的FISDW和残余准粒子密度与不同的晶体缺陷水平。在大电场下观察到的纵向和对角电阻率张量分量的非线性调和了前面的矛盾结果。我们的理论模型提供了一个定性的很好的解释所观察到的功能，如果滑动的密度波与伴随的QHE的破坏，打开以上的有限电场，被考虑在内。
2000-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-dimensional quantum Hall effect and magnetothermoelectric properties in Weyl semimetals
我们数值研究了无序条件下Weyl半金属的三维量子霍尔效应和磁热电输运。我们得到了一个整体图像，奇异的三维QHE出现在有限的费米能量范围内的外尔点附近的$n=-1$和$n=1$朗道能级（LLs）之间的间隙确定。量子化的霍尔电导率是由于手性零LL穿越间隙，并对无序散射的磁场的方向上的中间数量的层是强大的。此外，我们预测了几个有趣的特性功能的热电输运系数在3D QHE制度，这可以通过实验来探讨。这可能为在拓扑材料中探索外尔物理开辟一条途径。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall
Theory of the Room-Temperature QHE in Graphene
石墨烯中不寻常的量子霍尔效应（QHE）经常被讨论为狄拉克费米子以线性色散关系运动。同样的现象将用更传统的复合玻色子来解释，它们以线性色散关系运动。“电子”（波包）在蜂窝晶格的[1，1，0，c轴] = [1，1，0]方向上比垂直于蜂窝晶格的方向更容易移动，而“空穴”在[0，0，1]方向上更容易移动。由于“电子”和“空穴”在不同的通道中移动，因此数量密度可以很高，特别是当费米表面具有“颈”时。强QHE来自于“颈”费米面附近的声子交换吸引。霍尔电导率和伴随的电阻率下降所观察到的平台是由于c玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚，每个c玻色子通过声子交换吸引由一对单电子-双通量c费米子形成。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Hall effect in exfoliated graphene affected by charged impurities: metrological measurements
通过低磁场下的输运测量完成了量子霍尔效应（QHE）的计量学研究。在由单层（ML）或双层（BL）剥离的石墨烯转移到$\textrm{Si/SiO}_{2}$衬底上制成的几个$μ\mathrm{m}$宽的霍尔条中进行。从电导率的载流子密度依赖性和在低磁场下的量子校正的测量，我们推断，在这些设备中的输运性质主要是由库仑相互作用的载流子与大浓度的带电杂质。在QHE制度中，在高磁场和低温（$T<1.3 \textrm{K}$）下，通过使用低温电流比较器与基于GaAs的量子电阻标准进行比较来测量霍尔电阻。在低耗散极限，它被发现量化在$10^{7}$（一个标准差，$1 σ$）在冯Klitzing常数的预期合理的分数，分别为$R_{\mathrm{K}}/2$和$R_{\mathrm{K}}/4$在ML和BL设备的5部分。这些结果构成了迄今为止在单层和双层剥离石墨烯中最准确的QHE量化测试。结果表明，对量化精度的主要限制（发现其远高于GaAs中通常实现的$10^{-9}$精度）是QHE击穿电流的低值不超过$1 μ\mathrm{A}$。在BL霍尔酒吧调查的纵向电导率的电流依赖性表明，耗散发生通过准弹性间朗道能级散射，由大的局部电场的协助。我们建议，带电杂质负责增强这种朗道间能级跃迁速率，并导致小的击穿电流。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in Bilayer Graphene: Disorder Effect and Quantum Phase Transition
基于紧束缚模型，数值研究了无序条件下双层石墨烯中的量子霍尔效应.在由非量子化霍尔效应的临界区分隔的全能带中，确定了两个不同的QHE区域。在能带中心（狄拉克点）附近的霍尔电导率显示出与谷简并度成正比的反常量子化，但$ν=0$平台明显不存在，这与实验观察一致。当存在无序时，扩展能级向能带中心的上浮会破坏霍尔平台，高平台首先消失。围绕带中心的中心两个平台对无序散射是最鲁棒的，其被在其间靠近狄拉克点的小临界区域分开。狄拉克点周围的纵向电导被证明是在一个范围内的无序强度几乎是一个常数，直到最后两个QHE高原完全崩溃。
2009-08-02 cond-mat.mes-hall
Hall conductivity as topological invariant in phase space
众所周知，在恒定磁场存在下的量子霍尔电导率是通过拓扑TKNN不变量来表示的。相同的不变量是负责的固有的反常量子霍尔效应（AQHE），其中，此外，可以表示为一个在动量空间的两点格林函数组成。我们建议推广这个表达式的QHE中存在的非均匀磁场。该表达式是由两点格林函数的Weyl符号组成的相空间中的拓扑不变量。它适用于广泛的非均匀紧束缚模型，包括相互作用的。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Imaging of the Coulomb driven quantum Hall edge states
在量子霍尔效应（QHE）体系中，二维电子气（2DEG）的边缘被分为金属和绝缘相间的条带，其宽度由QHE态的能隙和静电库仑相互作用决定.然而，这些亚微米特征的局部探测由于掩埋的2DEG结构而具有挑战性。使用一种新开发的微波阻抗显微镜，我们展示了实空间电导率映射的边缘和体状态。的大小，位置和场的依赖性的边缘带周围的样品周长同意定量与自洽的静电图片。作为磁场函数的微波图像的演化提供了围绕ν= 2 QHE状态的丰富的微观信息。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Hall Effect in Graphene with Interface-Induced Spin-Orbit Coupling
考虑了一种有效的石墨烯界面诱导自旋轨道耦合模型，并在低能极限下计算了量子霍尔效应.本文系统地分析了有效哈密顿量中不同项对量子霍尔效应的贡献。通过分析量子霍尔态的自旋劈裂随磁场和栅电压的变化，得到了不同的标度律，这些标度律可用于实验中描述自旋轨道耦合。此外，我们采用实空间量子输运方法来计算量子霍尔电导率，并研究QHE对氢杂质引入的无序的鲁棒性。为此，我们结合第一性原理计算和遗传算法策略，以获得一个石墨烯的唯一的哈密顿模型的杂质。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
High frequency conductivity in the quantum Hall effect
我们提出了高频测量的对角电导率σ_xx的二维电子系统的整数量子霍尔制度。在标度理论的框架内，使用温度T=100-700 mK和频率f <= 6 GHz，在两个参数标度分析中，分析了QHE最小值之间的sigma_xx峰的宽度。对于平台过渡宽度，我们发现它的温度依赖性以及它的频率依赖性的标度行为。然而，温度kappa=0.42的相应标度指数显着不同于频率标度（c=0.6）推导出的一个。此外，我们使用高频实验来抑制接触电阻，强烈影响直流测量。我们发现本征临界电导率σ_c=0.17e^2/h，几乎与温度和填充因子无关，并且明显偏离建议的普遍值0.5e^2/h。
2000-10-26 cond-mat.mes-hall
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合，导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点（CNP）输运中的作用，我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应（QHE）.利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明，伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Excited quantum Hall effect: enantiomorphic flat bands in a Yin-Yang Kagome lattice
量子霍尔效应（QHE）是凝聚态物理中最具研究价值的课题之一。通常，QHE表现为基态，其时间反转对称性被磁化破坏以携带二维绝缘体周围的量化手性边缘电导率。本文提出了无内禀磁化的非平衡激发态QHE（EQHE）的概念和模型。它产生于两个对映体的相反的手征性的平面带之间的圆偏振光激发，每个原本支持一个螺旋拓扑绝缘状态托管在阴阳戈薇晶格。它的边缘状态的手性可以通过光的旋向来反转，而不是像传统的量子（反常）霍尔效应那样通过磁化方向来反转，为量子器件提供了一种简单的开关机制。讨论了EQHE在实际材料中的意义和实现。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Acoustic Studies of AC Conductivity Mechanisms in $n$-GaAs/AlGaAs in the Integer and Fractional Quantum Hall Effect Regime
在异质结构n-GaAs/AlGaAs的情况下，具有面密度$n=2 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$和迁移率$μ\approx 2 \times 10^6$ cm $^2$ /V $\cdot$ s的整数和分数量子霍尔效应（IQHE和QHE，分别），我们证明了声学方法用于确定二维电子气的一般导电参数的广泛适用性。我们还研究了低温电导率的最小值的振荡的高频电导率在IQHE和EQHE制度的机制。在电子离域的磁场区域中，由声学技术确定的参数与由直流电确定的参数没有不同。然而，声学测量不需要制造霍尔条和电触点。在IQHE和EQHE振荡的极小值处，电子局域化，交流电导率通过跳跃转变。在QHE制度的高频电导率的分析已经进行了“两个网站”模型内。此外，在倾斜磁场中的声电效应的测量提供了在分数量子霍尔效应制度在$ν$ =2/3的激活能对磁场的依赖性。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Quantum-Hall physics and three dimensions
本文围绕三维体系中的量子霍尔效应展开，梳理了其研究现状与争议，结合近期实验进展总结了学界对磁场中三维物质认知的突破。
2022-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Topological Surface Charge Detection via Terahertz Time-domain Spectroscopy
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室）；School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学信息科学与技术学院）；ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院拓扑物理实验室）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
利用太赫兹时域光谱在倾斜入射下检测铬掺杂(Bi,Sb)₂Te₃薄膜的表面电荷积累，实现亚毫弧度法拉第旋转精度，并提取电荷积累量η/B_z，为拓扑磁电效应和四维量子霍尔效应的直接验证提供光学途径。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quasi-quantized Hall response in bulk InAs
准量子化霍尔效应（QQHE）是整数量子霍尔效应（QHE）的三维（3D）对应物，仅由二维（2D）电子系统表现出。最近在分层材料中观察到了这种现象，这些材料由弱耦合的2D片晶堆叠组成，但其特征是3D各向异性费米表面。然而，据预测，准量子化的3D版本的2D QHE应该发生在更广泛的一类散装材料，无论底层的晶体结构。在这里，我们比较观察准量子化的平台状功能的霍尔电导率的然后型体半导体InAs的预测的3D QQHE中存在的抛物线电子带。InAs是一种立方晶体，没有任何低维亚结构。在霍尔电导率的规模与$\sqrt{2/3}k_{F}^{z}/π$在单位的电导量子的平台状功能的发病，并伴随着一个Shubnikov-de Haas最小值的纵向电阻率，与计算结果一致。这证实了3D QQHE可能是放置在足够强的磁场中的具有小费米表面的材料中可直接观察到的一般效应的建议
2021-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Composite-particles (Boson, Fermion) Theory of Fractional Quantum Hall Effect
本文用复合玻色子（费米子）描述分数量子霍尔效应，每个玻色子含有一个导电电子和一个奇（偶）数的磁通子。QHE的原因是通过假设传导电子（“电子”，“空穴”）和磁通子（磁通量的量子）之间的声子交换吸引。我们假设具有\emph{any}偶数个磁通子的c-费米子具有等于电子电荷\emph{any}的有效电荷（大小）。具有$m$通量子的c-费米子的密度$n_ϕ^{(m)}$通过$n_ϕ^{(m)}=n_{\mathrm e}/m$与电子密度$n_{\mathrm e}$相关联，这意味着更高的$m$更难形成，从而产生霍尔电导率$σ_{\mathrm H}\equiv j/E_{\mathrm H}$的正确值$me^2/h$。对于凝聚的c-玻色子，具有$m$通量子的c-玻色子密度$n_ϕ^{(m)}$与玻色子密度$n_0$通过$n_ϕ^{(m)}=n_0/m$联系起来。这产生了磁导率的$σ_{\mathrm H}=m\,e^2/h$，即在填充因子$ν=1/m$（$m=$奇数）下观察到的QHE值。本文没有借用Laughlin关于分数电荷的理论和结果。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Topological invariant responsible for the integer QHE and non-commutative geometry
Ariel University（阿里埃勒大学）；Shamoon College of Engineering（沙蒙工程学院）；Institute of Mathematics, Academy of Sciences of the Czech Republic（捷克科学院数学研究所）
本文通过Wigner变换将二维非均匀紧束缚模型的霍尔电导率量子化归因于拓扑不变量N3，并利用K群与循环上同调的对偶证明其整数性。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Perspectives of HgTe Topological Insulators for Quantum Hall Metrology
报道了HgTe/（Cd，Hg）Te量子阱（QWs）的研究，其宽度接近临界宽度$d_c$，对应于拓扑相变和类石墨烯能带结构，可用于量子霍尔效应（QHE）电阻标准。我们发现，在带序倒置的情况下，导电拓扑螺旋边缘态与QHE手征态的共存降低了电阻量子化的精度。通过实验和理论研究，我们证明了如何可以达到非常有利的条件QHE电阻标准：低磁场允许使用永磁体（B $\leq$ 1.4 T），同时相对较高的温度（液氦，T $\geq$ 1.3 K）。通过这种方式，我们表明基于HgTe QW的QHE电阻标准可以取代它们的石墨烯和GaAs对应物，并为QHE计量设备的大规模制造和应用铺平道路。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal flow diagram for the magnetoconductance in disordered GaAs layers
研究了不同厚度的重掺Si无序GaAs层中的温度驱动的对角线和霍尔磁导数据（G_{xx}，G_{xy}）的流线。流线的定量描述最近的通用标度理论的对偶对称的情况下发展。分界线G_{xy} =1（单位为e^2/h）将绝缘态与自旋简并量子霍尔效应（QHE）态分开。在低温下，沿着一个半圆形分界线G_{xx} ^2+（G_{xy}-1 <$^2 =1，该分界线被一个不稳定的固定点（G_{xx}，G_{xy}）=（1，1）所分割，并合并成绝缘体或QHE态。
2002-04-09 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall coherent perfect absorption in graphene
本研究针对石墨烯在静磁偏置下的吸收特性，探究量子霍尔 regime中太赫兹磁光相干完美吸收现象，揭示圆偏振相关的可调谐特性与相位调制，为长波长传感和信号处理应用提供支撑。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
On the gauge invariant and topological nature of the localization determining the Quantum Hall Effect plateaus
它示出了如何在量子霍尔效应制度下的电磁响应的2DEG，由Chern-Simons拓扑作用表征，转换样品的杂质和电荷库中的缺陷，稳定的霍尔电导率平台。的结果，确定的基本动力学起源的奇异特性的本地化下发生的QHE的Laughlin和Joynt和Prange的开创性工作中获得的，通过规范不变性参数和一个纯粹的电子分析，分别。通过陈-西蒙斯电流和电荷密度，电子移动等势线的共同图像得到了解析实现。
2002-08-13 cond-mat.mes-hall
Dissipative Chiral Channels, Ohmic Scaling and Half-integer Hall Conductivity from the Relativistic Quantum Hall Effect
本研究针对相对论量子霍尔效应（RQHE）观测难题，揭示其半整数霍尔电导率（HIHC）与耗散半整数量子化手性通道相关，明确纵向电导欧姆标度的关键作用，并提出基于三维拓扑绝缘体的测量方案，为HIHC实验测量铺路。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall
Frequency dependent transport in the integer quantum Hall effect
在QHE条件下研究了二维无序系统的频率依赖输运。电导率的实部和虚部的数值计算的线性响应，使用递归格林函数技术。在最低朗道带内得到了$σ_{xx}(E,ω)$的能量依赖性。当系统的宽度超过特征长度$L_ω=(\hbarωρ(E))^{-1/2}$时，$σ_{xx}(E,ω)$的实部的最大值随频率几乎线性衰减，这与经典的Drude行为不同.
2001-02-23 cond-mat.mes-hall
Ground State thermodynamic and response properties of electron gas in a strong magnetic and electric field: Exact analytical solutions for a conventional semiconductor and for Graphene
研究了极强电场（E场）对垂直磁场中二维无自旋电子气（量子霍尔效应（QHE）组态）的基态能量和输运性质的影响.对于传统的半导体，我们发现霍尔电导率的分数值和一些磁电系数的某些值的E和B场，不产生的相互作用或杂质，但一个足够强的平面内E场的纯粹后果。我们还确定解析的基态能量，和响应特性，如磁化强度和极化作为电磁场的函数在强E场限制。在石墨烯的情况下，我们获得了更复杂的行为，导致不合理的霍尔值的可能性。结果也定性地讨论了各种机制的QHE击穿。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Hall effects in two-dimensional electron systems: A global approach
近20年来，有关量子霍尔效应的实验结果，在常数h/e2的整数（IQHE）或分数（RQHE）值处观察到的平台与半导体异质结构（QW）中的量子阱有关。然而，最近，由于在石墨烯和拓扑绝缘体中观察到完全相似的效应，重新对这些现象产生了兴趣。在本文中，我们展示了一种方法，包括所有这些QHE使用相同的理论框架，既需要霍尔效应高原和Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。此外，该模型还能够分析这两种现象，不仅作为磁场的函数，但栅极电压以及。更具体地说，根据该方法，任何二维电子系统（2DES）中的量子阱似乎是每个朗道能级n的退化的破坏的效果，作为涉及的静电相互作用的结果，并且由三个整数（n，p，q）的集合表征，其中p和q也具有明确的物理含义。
2020-05-25 cond-mat.mes-hall
Supersymmetry and Correlated Electrons in Graphene Quantum Hall Effect
本文对石墨烯中的量子霍尔效应进行了超对称描述。非相互作用系统分别在布里渊区角的所谓K和K'点处是超对称的。其本质的结果是，在石墨烯QHE中，能级和朗道能级是不同的对象。在非相互作用理论中，每个能级都有四重简并。在库仑相互作用的情况下，激子能隙在零能态打开，而每个非零能级分裂成两个能级，因为上自旋和下自旋电子来自不同的朗道能级。我们认为，高原的出现在$ν=\pm (4n-2)$小磁场$B$和在$ν=0$，$\pm 1$，$\pm 2n$大$B$与$n$自然数。
2006-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy gaps, topological insulator state and zero-field quantum Hall effect in graphene by strain engineering
在石墨烯的许多显著品质中，由于电荷载流子的无质量手性特性，其电子性质引起了特别的兴趣，这导致了即使在室温下也可观察到的不寻常现象，如无载流子极限下的金属导电性和半整数量子霍尔效应（QHE）[1 - 3]。因为石墨烯只有一个原子厚，它也容易受到包括机械变形在内的外部影响。后者提供了通过应变控制石墨烯性质的诱人前景，并且最近，一些报告已经研究了单轴变形下的石墨烯[4 - 8]。虽然应变可以诱导额外的拉曼特征[7，8]，但对于约1000 μ m的实际应变，没有观察到或预期石墨烯的能带结构发生显著变化。10%[9 - 11]。在这里，我们表明，沿三个主要晶体学方向排列的设计应变诱导强规范场[12 - 14]，其有效地充当超过10 T的均匀磁场。对于有限掺杂，量子化场导致绝缘体和一对反循环边缘态，类似于拓扑绝缘体的情况[15 - 20]。我们提出了创造这种量子态和观察赝磁QHE的现实方法。我们还表明，应变超晶格可以用来打开石墨烯的电子光谱中的显着的能隙。
2009-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Time-Reversal-Symmetry Breaking Topological Insulators
量子反常霍尔效应（QAHE）是霍尔效应家族的最后一个成员，在没有外加磁场的情况下，被预言具有量子化的霍尔电导率e2/h。QAHE与整数量子霍尔效应（QHE）具有相似的物理现象，但其物理起源依赖于固有的拓扑反转能带结构和铁磁性。由于QAHE不需要以磁场形式的外部能量输入，因此相信这种效应对于在具有低功耗的未来电子设备中的应用具有独特的潜力。最近，QAHE已经在时间反转对称性破缺铁磁（FM）拓扑绝缘体（TI）、Cr和V掺杂的（Bi，Sb）2 Te 3的薄膜中实验观察到。在这篇专题综述中，我们回顾了基于TI的QAHE的历史，QAHE在上述两个系统中的实验观察路线，QAHE的研究现状，最后对未来的研究进行了展望。
2015-12-06 cond-mat.mes-hall
Massive Dirac fermions and the zero field quantum Hall effect
通过对（2+1）时空维量子电动力学中的一个拉格朗日量的显式计算，（QED $_3$），利用相对论久保公式，我们证明了在二维空间中，单个粒子的大质量狄拉克费米子的量子化电导率所伴随的填充因子是半（在自然单位）时，时间反演和奇偶对称性的拉格朗日明确打破了费米子质量项。然后，我们讨论了最一般的形式QED $_3$拉格朗日量，无论是不可约和可约的狄拉克矩阵在平面上的表示，重点是陈-西蒙斯项的外观。我们还确定了零场量子霍尔效应（QHE）的填充因子的值。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall hep-th
Observation of topological surface state quantum Hall effect in an intrinsic three-dimensional topological insulator
三维（3D）拓扑绝缘体（TI）是物质的量子态，其具有带隙的绝缘体，但具有承载拓扑保护的无隙表面态的导电表面。对于这种拓扑表面态（TSS）预测的最明显的电子输运特征之一是磁场中的明确定义的半整数量子霍尔效应（QHE），其中表面霍尔电导率以（1/2）e2/h（e是电子电荷，h是普朗克常量）为单位量子化，伴随着电阻消失。在这里，我们观察到发达的QHE所产生的TSS在一个固有的TI的BiSbTeSe 2。我们的样品表现出表面占主导地位的导电，甚至接近室温，而体导电是可以忽略不计的。在低温和高磁场垂直于顶部和底部表面，我们观察到发达的整数量子化霍尔平台，其中两个平行的表面各自贡献半整数e2/h量子化霍尔（QH）电导，伴随着消失的纵向电阻。当底表面被选通以在载流子密度上匹配顶表面时，仅观察到奇数QH平台，表示两个简并狄拉克气体的半整数QHE。该系统提供了一个很好的平台，以追求大量的异国情调的物理和新的设备应用预测的TI，从磁单极子和马约拉纳粒子到无耗散电子和容错量子计算机。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Abelian Quantum Hall Effect in Topological Flat Bands
受最近在无磁场条件下发现的强分数拓扑相的启发，我们在拓扑平带（TFB）晶格模型中研究了非阿贝尔量子霍尔效应（NA-QHE）.通过大量的数值计算研究的Halcester模型与三体硬核玻色子加载到TFB，我们发现了令人信服的数值证据的稳定的$ν=1$玻色NA-QHE，具有特征的三重准简并的基态上的环面，一个量化的陈数，和一个强大的频谱间隙。此外，两个准空穴态的能谱也显示出有限的能隙，低能区的态数满足与Moore-Read Pfiran态相同的计数规则。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Evidence of Spin-Valley Coupling in Dirac Material BaMnBi2 Probed by Quantum Hall Effect and Nonlinear Hall Effect
Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；National High Magnetic Field Lab（国家强磁场实验室）
研究通过量子反磁效应和非线性反磁效应在BaMnBi2中发现自旋-谷耦合态，揭示其四重简并性和谷对比 Berry 曲率，与BaMnSb2的双简并性形成对比。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direction dependent giant optical conductivity in 2D \textit{semi}-Dirac materials
我们发现，在\textit{semi} -狄拉克材料的间隙参数诱导了很大程度的带间光学电导率相对于偏振方向的敏感性。对于沿着特定偏振方向的光，光学电导率在特定频率下显示出突然大的值，而沿着与前者正交的方向，光学电导率被显著抑制。除了透明导体领域中的其他可能应用之外，方向相关的光学电导率又可以用于唯一地预测2D \textit{semi} -狄拉克材料的色散性质。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Fluctuations in a mesoscopic superconducting ring: resonant behavior of conductivity and specific heat in two mode critical regime
用Ginzburg-Landau方法研究了介观超导环中的临界涨落。非局部电导率以及比热计算作为通过环的磁通量$Φ$的函数。在$Φ=Φ_0/2$处，两个低能本征态发生简并，在这一点附近，涨落相关量的行为发生了显著的变化：涨落电导率的零傅立叶分量$σ_0$和比热都成为具有特殊共振结构的$|Φ-Φ_0/2|$的非单调函数.
2011-08-21 cond-mat.mes-hall
Monolayer graphene panorama, Majorana modes and Longitudinal conductivity
我们采取了一个广角的观点的单层石墨烯的谷混合和自旋简并提升的问题被假定为可能通过楔入必要的成分，即原子尖锐的散射体和强Rashba耦合主导的内在自旋轨道耦合。这导致了八个马约拉纳模式（准粒子是自共轭的）接近实验无法达到的狄拉克点。利用Kubo公式，我们还得到了无序系统在室温下的半经典扩散（纵向）电导率约为2.018 e~2/h。虽然这是一个高估，但我们仍然能够定性地捕捉到石墨烯的室温电导率是有限的，并且对电导率的贡献来自非常接近狄拉克点的动量。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall
Electron-hole asymmetry in electrical conductivity of low-fluorinated graphene: Numerical study
利用实空间Green-Kubo方法数值研究了低氟石墨烯的电子输运性质。在低温下的扩散运输制度预计将是普遍的，我们发现了一个明显的电子-空穴的电导率不对称的准共振散射的结果的本地化状态。对于有限的温度在变程跳跃运输制度的数值结果的解释导致出现的局部极小值和极大值附近的局域态的能量的电阻。与实验测量的电阻在石墨烯样品与不同的折射率的比较进行了讨论。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
Heat conductivity in the presence of a quantized degree of freedom
本文提出了一个具有量子化自由度的模型来研究准一维系统中的热输运。我们的模拟揭示了三种不同的温度制度。特别地，中间状态的特征在于热导率，其温度指数$γ$远大于通常在具有点状颗粒的系统中发现的1/2。动力学研究表明，在这一制度的非均分行为的发生。此外，相应的庞加莱截面也显示出明显的特征图案，完全不同于点状粒子的情况。
2006-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The effect of in-plane magnetic field on the spin Hall effect in Rashba-Dresselhaus system
在具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的二维电子气中，存在两个与简并点相连的自旋分裂能面。平面内的磁场可以改变费米面的能量面和拓扑结构。我们发现，如果化学势落在上能带的底部和简并点之间，那么仅仅通过改变磁场的方向，自旋霍尔电导率的大小就可以改变大约100%。一旦化学势高于简并点，自旋霍尔电导率变为常数$e/8π$，与磁场的大小和方向无关。另外，我们发现面内磁场对电荷霍尔电导率没有影响。
2004-11-28 cond-mat.mes-hall
Optical properties of magnetically doped ultra-thin topological insulator slabs
从三维哈密顿量出发，研究了超薄拓扑绝缘体平板的光学性质，其中两个相对表面上的狄拉克费米子之间的耦合导致了两个简并带隙的双曲带.间隙是光学吸收的阈值，并且在光学电导率的虚部中转化为峰值。垂直于平板方向施加的交换场使简并双曲线带分裂，光吸收出现双台阶结构，而纵向电导率虚部出现双峰结构。交换场打破了时间反演对称性，并且对于大于表面耦合间隙的交换场，零频率霍尔电导率被量子化为$e^2/h$。这个结果意味着克尔和法拉第旋转角的大值。在超薄板中，光的多重散射和体电导率的缺乏，使得克尔角和法拉第角在很宽的频率范围内保持相当大。
2014-04-28 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Conductivity Platform in Triply Degenerate Semimetal
一般认为导电平台只能存在于具有拓扑非平凡体占据态的绝缘体中。这种规律在二维量子（反常）霍尔效应、量子自旋霍尔效应和三维拓扑绝缘体中均有体现。本文提出了一种在费米能级附近具有三重简并点的三维金属材料中的自旋霍尔电导平台。利用四带\textbf{k} ${\cdot}$ \textbf{p}模型，证明了金属体系的$|\frac{3}{2},\pm\frac{3}{2}\rangle$态和$|\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2}\rangle$态之间可以形成SHC平台。我们进一步的从头计算预测，一个接近理想的SHC平台，在实验合成的TaN。SHC平台的宽度达到0.56eV，希望能在高温下工作。TaN的电导率张量表明其自旋霍尔角达到-0.62，这比以前报道的许多材料都要大，使其成为产生稳定自旋电流的优秀候选材料。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Small Angle and Non-Monotonic Behavior of the Thermal Conductivity in Twisted Bilayer Graphene
关于扭曲双层石墨烯（TBG）在小扭曲角下的热导率以及当扭曲角接近0度时它如何接近其对准值，还不知道。为了深入了解这些问题，我们进行了大规模的非平衡分子动力学计算相称的TBG结构的角度下降到1.87度。结果表明，热导率相对于公度晶格常数的平滑，非单调的行为。随着相称晶格常数的增加，热导率最初降低50%，然后随着角度减小到1.89度，热导率恢复到其对准值的90%。这些相同的定性趋势之后的剪切弹性常数，弯曲强度，和平面外ZA 2声子频率的趋势。出现的控制热导率的物理机制的图片是，取向不良降低剪切弹性常数;降低的剪切弹性常数使更大的扭曲;和更大的扭曲降低热导率。热导率的小角度行为提出了一个问题，即当扭转角接近0度时，响应函数如何接近其对齐值。这种方法是渐进的、不连续的，还是两者兼而有之？
2019-11-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Low-frequency conductivity of a non-degenerate 2D electron liquid in strong magnetic fields
本文研究了非简并二维电子液体在低于回旋频率的量子化磁场中的电导率。导电性是由电子跃迁形成的，其中光子的能量变为多电子系统的相互作用能，而所涉及的动量被转移到淬火无序。电导率峰是非洛伦兹峰。它的形状取决于无序势的关联长度r_c与电子在液体中关于其准平衡位置的振动的典型振幅Δ_f之间的关系。峰的宽度由电子在r_c上移动所需的时间的倒数（或当r_c< l时的磁长度l）决定。反过来，这个时间由振动或扩散运动决定，取决于比率r_c/delta_f。我们分析了短距离无序的电导率峰的尾部。它是通过与无序势的多次碰撞形成的。我们还分析了罕见的负电荷陷阱的散射，并表明在这种情况下的电导率谱取决于短时间和长时间的电子动力学。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Hall conductivity in graphene Maxwell fish-eye quantum dot
研究了具有麦克斯韦鱼眼势能剖面的石墨烯量子点。一个准经典近似使用给定的势能是一个缓慢变化的函数的坐标。在零能量附近，电子的能谱宏观地退化。所有的电子轨迹都是闭合的圆，这些圆通过角动量和附加的运动积分来分类。在狄拉克低区完全填充的条件下，霍尔电导率的普遍值被发现。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical conductivity of triple point fermions
作为非对称格点上的低能有效理论，我们考虑了一个由角参数$λ$参数化的一般三相点费米子哈密顿量。我们发现这些系统的Drude和带间光吸收都有很强的$λ$依赖性。Drude重量的$T^2$系数与Dirac/Weyl费米子的偏差可以作为区分三相点简并和Dirac/Weyl简并的一种快速方法。在特定的$λ=π/6$点，我们发现“螺旋度”反转光学跃迁矩阵元恒为零。但偏离这一点，螺旋度反转出现作为一个吸收通道。
2019-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Conductivity for Two Dimensional Magnetic Systems
一个Kubo启发的形式主义，提出了计算纵向和横向动态电导率的电子在一个平面（或在零温度下的电子气体）耦合到一个外部的本地磁场的潜在的矢量，与额外的耦合的自旋自由度的电子的本地磁场（泡利哈密顿）。作为一个例子，重新推导了均匀磁场霍尔电导率。详细计算了涡旋在原点的情况。该系统恰好显示出横向霍尔电导率（$P$断裂效应），其与均匀场情况相比在体积上是次领先的，但是在小频率处发散，如$1/ω^2$。本文对随机磁杂质问题（平面泊松涡旋）的电导率进行了微扰分析。在微扰理论中的一阶，霍尔电导率显示接近于平均磁场的经典直线电导率的振荡。
1996-12-09 cond-mat.mes-hall hep-th
Localized states, topology and anomalous Hall conductivity on a 30 degrees twisted bilayer honeycomb lattice
University of Nebraska Omaha（内布拉斯加大学奥马哈分校）
研究30度扭折双层蜂窝晶格中局部态、拓扑性质及异常霍尔电导率，揭示强耦合下本征能隙的非拓扑起源。
2026-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
