Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用，有关的石墨烯晶格，被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下，计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时，它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Quantum Anomalous Hall Effect in the Kagome Lattice Cs2LiMn3F12
在kagome晶格中，由于铁磁有序和内禀自旋-轨道耦合产生的交错磁通量可以打破时间反演对称性，从而产生多个分离的非平凡Chern带和内禀量子反常霍尔效应.基于这一思想和从头计算，我们提出了通过改变Cs_2LiMn_3F_12单晶（001）面的载流子覆盖率，在单层Cs_2Mn_3F_12 kagome晶格中实现本征量子反常霍尔效应，其带隙约为20 meV.此外，基于面内ddσ反键态建立了一个简化的紧束缚模型，以理解体系的拓扑能带结构.
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of intrinsic inverse spin Hall effect
报道了在10 K样品温度下，在未掺杂GaAs多量子阱中观察到的本征逆自旋霍尔效应。利用量子干涉原理，用一对激光脉冲注入瞬态弹道纯自旋电流。通过对纯自旋流动力学的时间分辨，推导出了动量弛豫时间，从而确定了电子与空穴散射时间的下限。同时也解决了纯自旋电流通过逆自旋霍尔效应产生的横向电荷电流。我们发现，电荷电流产生之前的第一个电子-空穴散射事件。在无散射的弹道输运机制中产生的横向电流为内禀逆自旋霍尔效应提供了明确的证据。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign Changes of Intrinsic Spin Hall Effect in Semiconductors and Simple Metals: First-Principles Calculations
利用第一性原理计算研究了半导体和简单金属中的自旋霍尔效应。我们发现，在实际材料中，本征自旋霍尔电导（ISHC）表现出丰富的符号变化，这可以用来区分这种效应与非本征效应。计算得到的n型GaAs中的ISHC与实验结果吻合较好，且与由非本征效应得到的符号不同。另一方面，在W和Au中的ISHC，其分别显示相反的符号，是鲁棒的，并且对无序不敏感。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal Intrinsic Spin-Hall Effect
我们描述了半导体自旋电子学中的一种新效应，它导致顺磁自旋轨道耦合系统中的无耗散自旋电流。我们认为，在一个高迁移率的二维电子系统与大量的Rashba自旋轨道耦合，一个自旋电流，垂直于充电电流是内在的。在两个自旋轨道分裂带都被占据的通常情况下，自旋霍尔电导率具有普适值。
2004-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Valley-Related Multiple Hall Effect in 2D Organometallic Lattice
二维晶格中的谷相关多重霍尔效应是凝聚态物理和材料科学中的一种基本输运现象。到目前为止，大多数实现它的建议仅限于玩具模型或外在效果。本文基于紧束缚模型和第一性原理计算，在NbTa-苯二维金属有机晶格中发现了本征谷相关多重霍尔效应。在时间反转对称性和反转对称性破缺的保护下，NbTa-苯在导带和价带中自发地表现出大的谷极化，保证了反常的谷霍尔效应。同时，由于交换作用和强的自旋轨道耦合，本征带反转发生在一个谷处，保证了谷极化的量子反常霍尔效应，从而在自然界中呈现出异常的谷相关多重霍尔效应。另外，通过应变工程，可以使其转变为具有铁谷效应或量子反常霍尔效应的相。这些见解不仅对谷相关物理学的基础研究有用，而且还使广泛的新型器件应用成为可能。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin Hall effect in platinum metal
用第一性原理相对论能带计算方法研究了金属Pt中的自旋霍尔效应。结果表明，低温下自旋霍尔电导（SHC）为$\sim 2000 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$，室温下下降到$\sim 200 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$.这是由于双简并$d$带在费米能级附近的高对称性$L$和$X$点的自旋轨道分裂的共振贡献。通过用有效哈密顿量模拟这些近简并态，我们发现SHC在费米能级附近有一个峰值，杂质散射引起的顶点修正消失。因此，我们认为，大自旋霍尔效应实验观察到的铂是本征性质。
2008-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Second-Order Anomalous Hall Effect and Its Application in Compensated Antiferromagnets
在物理学研究中，纯粹是物理系统固有的响应性质是至关重要的，因为它们探测能带结构的基本性质，并允许定量计算和与实验进行比较。对于磁体中的反常霍尔输运，本征效应可以出现在所施加的电场的第二阶。我们发现，这种本征的二阶反常霍尔效应与一种本征的能带几何性质--动量空间中的Berry连接极化率（BCP）的偶极矩有关。该效应具有标度关系和对称性约束，与先前研究的外部贡献不同。特别地，在具有$\mathcal{PT}$对称性的反铁磁体中，本征效应占主导地位。结合第一性原理计算，我们展示了第一个定量评估的效果在反铁磁体Mn $_{2}$ Au。我们表明，BCP偶极子和由此产生的固有的二阶电导率是明显的带附近的简并。更重要的是，内禀响应对Néel矢量取向具有$2π$周期性的敏感依赖性，这为$\mathcal{PT}$不变反铁磁体中磁序的电检测提供了新的途径。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant intrinsic spin Hall effect in the TaAs family of Weyl semimetals
自发现以来，拓扑绝缘体由于其表面态携带的自旋电流具有自旋-动量锁定效应，被认为是理想的自旋电子材料。然而，体掺杂问题仍然是阻碍此类应用的障碍。在这项工作中，我们预测，一个新发现的家庭的拓扑材料，外尔半金属，表现出大的内在自旋霍尔效应，可用于产生和检测自旋电流。我们的$ab~initio$计算揭示了一个大的自旋霍尔电导率，是可比的$4d$和$5d$过渡金属。自旋霍尔效应本质上来源于Weyl半金属的体能带结构，它表现出大的Berry曲率和自旋-轨道耦合，因此拓扑绝缘体中的体载流子问题自然避免。我们的工作不仅为外尔半金属在自旋电子学中的应用铺平了道路，而且为在各种拓扑材料中寻找自旋霍尔效应提供了新的指导。
2016-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Magnetoelectric Hall Effect from Layer-Orbital Quantum Geometry
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究揭示了层-轨道量子几何如何产生内在磁电Hall效应，该效应与电场和磁场成双线性关系，且在非磁性系统中可出现，为Hall输运提供了新机制。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic orbital Hall effect in a nonuniform electric field
Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
通过几何分析建立轨道角动量输运与布洛赫波函数几何性质的联系，推导出非均匀电场下本征轨道霍尔电导率由轨道贝里曲率和量子度量表示，并揭示高阶响应对样品取向的敏感性。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maximizing the spin-orbit torque efficiency of Pt/Ti multilayers by optimization of the tradeoff between the intrinsic spin Hall conductivity and carrier lifetime
我们报告了一个全面的研究最大化的自旋霍尔比（θSH）在Pt薄膜中的插入亚单层层的Ti，以减少载流子寿命，同时尽量减少并发减少自旋霍尔电导率。我们建立的固有自旋霍尔电导率的Pt，而强大的应变和这些插入所造成的晶体顺序的中度中断，开始迅速下降，在高电阻率水平，因为载流子寿命缩短。在本征自旋霍尔电导率和载流子寿命之间的不可避免的权衡为异质材料设定了θSH >=0.8的实际上限，其中结晶Pt组分是自旋霍尔效应的来源，并且电阻率通过缩短载流子寿命而增加。这项工作还建立了一种非常有前途的自旋霍尔金属[Pt 0.75 nm/Ti 0.2 nm]7/Pt 0.75 nm，用于节能，高耐久性的自旋轨道扭矩技术（例如，存储器、振荡器和逻辑电路），这是由于其结合了0.8的巨大θSH（或相当于0.35的每单位电流密度的阻尼式自旋扭矩效率）、相对较低的电阻率（90 uOhm cm）和对实际技术集成的高度适用性。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic anomalous spin Hall effect
用第一性原理计算研究了磁性材料中的电荷-自旋相互转换。除了传统的自旋霍尔效应（SHE），需要相互正交的充电电流，自旋流方向，和自旋极化，最近提出的异常SHE（ASHE）被证实在Mn 2Au和WTe 2。序参量与传导电子的相互作用导致相当大的非零自旋Berry曲率，从而产生非零反常自旋霍尔电导率（ASHC）。计算结果表明，ASHE是内禀的，起源于序参量控制的自旋轨道相互作用，它产生了一个额外的反常有效场。揭示了序参量、自旋Berry曲率和ASHC之间的关系。我们的发现为任意类型的自旋电流的产生和检测开辟了一条新的途径。
2022-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital enhanced intrinsic nonlinear planar Hall effect for probing topological phase transition in CuTlSe$_{2}$
School of Physics, Beihang University（北京航空航天大学物理学院）；Interdisciplinary Center for Theoretical Physics and Information Sciences (ICTPIS), Fudan University（复旦大学理论物理与信息科学交叉中心）；Peng Huanwu Collaborative Center for Research and Education, Beihang University（北京航空航天大学彭桓武研究院）；Research Laboratory for Quantum Materials, IAPME, University of Macau（澳门大学量子材料研究实验室（IAPME））
本研究通过第一性原理计算揭示CuTlSe₂中拓扑相变与非线性轨道响应的关联，发现Weyl半金属态具有更强的非线性平面Hall效应。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Nonlinear Planar Hall Effect
提出一种源于能带几何的本征非线性平面霍尔效应，其受对称性约束少，适用于非磁性极性和手性晶体，并在Janus单层MoSSe中获得实验可测结果，为材料表征与非线性器件应用提供新工具与新机制。
2022-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature intrinsic nonlinear planar Hall effect in TaIrTe$_4$
本文在拓扑半金属TaIrTe$_4$中实验发现室温下持续存在的本征非线性平面霍尔效应，其响应由Berry联络极化率偶极子决定，理论计算与实验吻合，为室温非线性器件开辟新路径。
2025-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic thermal Hall effect of optical phonons enhanced by discrete rotational symmetry
本文研究立方系统中光学声子的内禀热霍尔效应，发现分立旋转对称性使贝里曲率在高对称线附近奇异峰化，从而显著增强热霍尔电导率，并揭示其非线性磁场依赖、非单调温度依赖及高温变号行为。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic quantum anomalous Hall phase induced by proximity in germanene/Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$ van der Waals heterostructure
范德华异质结结合内禀磁性和拓扑有序性为实现量子反常霍尔效应开辟了一条新的途径。在这项工作中，我们使用第一性原理计算和有效的模型分析，提出了强大的量子反常霍尔态与相当大的带隙出现在范德华异质结的锗烯/Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$。这种异质结构具有很高的热力学稳定性，从而有利于其实验制备。此外，我们发现，邻近效应增强了锗烯和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$层之间的耦合，诱导非平凡的带隙在很宽的范围从29 meV到72 meV。带隙内的手征边缘状态，导致霍尔电导量子化为$-e^2/h$，是清晰可见的。这一发现为探测量子反常霍尔态和实现高温下非平凡量子输运的进一步应用提供了理想的候选者。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of Intrinsic Quantum Anomalous Hall Effect in Organic Mn-DCA Lattice
量子反常霍尔（QAH）相是一种在没有外加磁场的情况下具有非零量子化霍尔电导率的新型拓扑物质态。然而，QAH效应的实现在实验上具有挑战性。基于从头计算，本文提出了DCA Kagome晶格中的本征QAH相。Kagome能带的非平凡拓扑结构由Mn-DCA晶格的非零Chern数、量子化霍尔电导率和无带隙手征边缘态所证实。紧束缚（TB）模型进一步构建澄清QAH效应的起源。利用蒙特卡罗模拟计算其居里温度约为253 K，与室温相当，高于大多数二维铁磁薄膜。我们的研究结果为共价有机骨架中QAH效应的观察提供了可靠的材料平台。
2017-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Fluctuation of the Quantum Geometric Tensor and its Manifestation as Intrinsic Hall Signatures in Time-Reversal Invariant Systems
在时间反转不变系统中，所有的电荷霍尔效应预测到目前为止，是由于依赖于弛豫时间的外部效应。我们通过研究时反不变系统中霍尔电流的量子噪声谱来探索本征霍尔特征，发现了线性和非线性系统中的本征热霍尔噪声.量子几何张量和Berry曲率作为能带几何特征，在各种霍尔效应中起着关键作用，它们的量子涨落也起着关键作用。结果表明，在电场的线性阶中，热霍尔噪声是纯本征的，而二阶热霍尔噪声既有本征的贡献，也有非本征的贡献。特别地，二阶热霍尔噪声的本征部分是量子几何张量的量子涨落的表现，只要Berry曲率不为零，它就广泛存在。这些内禀热霍尔噪声为能带几何信息提供了直接可测的手段，包括量子几何张量的Berry曲率相关量和量子涨落。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Symmetry selection rules for the intrinsic nonlinear thermal Hall effect in altermagnets: Role of quantum metric and $C_{2}$ rotational symmetry
Sejong University（世宗大学）
研究通过量子度量和对称性破坏揭示自旋易位磁体中非线性热霍尔效应的条件，为非线性自旋热电子器件设计提供理论支持。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Intrinsic Spin Hall Effect in W$_3$Ta and other A15 Superconductors
自旋霍尔效应（SHE）是电荷电流到自旋电流的转换，并且具有大SHE的非磁性金属在自旋电子学应用中非常受欢迎，但是它们的稀有性抑制了广泛的使用。在这里，我们预测和解释大的本征SHE的$β$ -W和A15系列的超导体：W $_3$ Ta，Ta $_3$ Sb，和Cr $_3$ Ir的自旋霍尔电导率（SHC）分别为-2250，-1400，和1210 $\frac{\hbar}{e}(Ωcm)^{-1}$。结合拓扑物理学的概念与SHE对电子带的自旋Berry曲率（SBC）的依赖性，我们提出了一种简单的策略来快速搜索具有大的内在SHE的材料，基于以下想法：高对称性与重原子相结合在电子结构中产生多个Dirac-like交叉，在没有足够的对称性保护的情况下，这些交叉由于自旋轨道耦合（SOC）而产生间隙，并且带间隙的狄拉克交叉产生大的自旋贝里曲率。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic nonlinear thermal Hall transport of magnons: A Quantum kinetic theory approach
基于量子动理论框架，揭示了由量子度规引发且不依赖散射时间尺度的本征非线性玻色热流，并证明其在无DMI相互作用的二维铁磁蜂窝晶格拓扑磁子中占主导，为量子磁子学实验提供理论指导。
2023-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Influences of spin accumulation on the intrinsic spin Hall effect in two dimensional electron gases with Rashba spin-orbit coupling
在具有Rashba自旋-轨道耦合的二维电子气中，外部电场可以在垂直于电场的方向上引起自旋霍尔电流。这种效应被称为内禀自旋霍尔效应。在本文中，我们研究了自旋积累对这种本征自旋霍尔效应的影响。结果表明，由于实际样品中边界的存在，本征自旋霍尔效应产生的自旋霍尔电流会在样品边缘附近引起自旋积累，而在存在自旋积累的情况下，自旋霍尔电导率将不具有普适值.本文详细研究了自旋积累对具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气体窄带中内禀自旋霍尔效应的影响。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall
Resonant intrinsic spin Hall effect in p-type GaAs quantum well structure
研究了用Luttinger哈密顿量描述的p型GaAs量子阱结构中的内禀自旋霍尔效应和由结构反转对称性破缺引起的Rashba自旋轨道耦合。Rashba项在最低的重空穴子带中诱导了一个能级交叉，这引起了共振自旋霍尔电导。这种共振可以用来在实验中鉴别内禀自旋霍尔效应。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Extrinsic-Intrinsic Crossover of the Spin Hall Effect Induced by Alloying
我们观察到合金化引起的本征和非本征自旋霍尔效应之间的交叉。我们发现，自旋霍尔角，自旋霍尔电导率与电导率的比值，通过调整Au-Cu合金的成分，急剧变化。自旋霍尔角的变化的符号仅在有限的范围内的Cu浓度由于非本征的斜散射，而本征的贡献成为主导与增加的Cu浓度。这一观测结果为自旋轨道物理学的基本理解提供了重要信息。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect with Spin-Tensor-Momentum Coupling
利用Noether定理导出了自旋连续性方程。在连续性方程中发现了一种新的自旋张量霍尔电流。自旋张量霍尔电流源于自旋张量和动量的耦合。研究了具有自旋-轨道耦合和自旋-张量-动量耦合的二维费米子模型中的内禀自旋霍尔效应。计算了自旋张量霍尔电流存在下的总自旋霍尔电导率。计算结果表明，自旋-张量-动量耦合的贡献增强了自旋霍尔电导率。自旋-张量-动量耦合可以增加内禀自旋霍尔效应中的自旋输运。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in silicene: transition from spin Hall to normal insulator
在线性响应理论和格林函数理论的框架下，从理论上研究了二维硅烯自旋霍尔效应的内禀贡献。当施加一个外部电压垂直于硅烯平面时，自旋霍尔电导率显示出从低电压下的自旋霍尔绝缘体相到高电压下的常规绝缘体相的转变。这种转变类似于最近报道的双层石墨烯中的相变。硅烯中导致这种转变的自旋-轨道相互作用比石墨烯中的强得多，这应该可以在实验中观察到这种转变。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Second-Order magnon Thermal Hall Effect
本研究推导了磁振子的本征二阶热霍尔电导率，揭示其与热贝里联络极化率的关联，并证实可通过Dzyaloshinskii-Moriya作用强度和应变调控单层铁磁六角晶格的该效应。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall
Itinerant ferromagnetism and intrinsic anomalous Hall effect in amorphous iron-germanium
非晶铁-锗系统（$a$ Ge $_{1-x}$）缺乏长程结构有序性，因此缺乏有意义的布里渊区。\aFeGe的磁化强度由Stoner模型很好地解释，其中Fe浓度$x$高于$x=0.4$周围磁序的起始，表明非晶结构的局部序保留了$3d$态的自旋分裂态密度，足以使电子结构稳定，尽管$\mathbf{k}$是一个坏的量子数。测量揭示了增强的异常霍尔电阻率$ρ_{xy}^{\mathrm{AH}}$相对于结晶FeGe，这$ρ_{xy}^{\mathrm{AH}}$相比，密度泛函理论计算的异常霍尔电导率，以解决其潜在的机制。本征机制，通常理解为Berry曲率集成在占用$\mathbf{k}$ -状态，但在这里被证明是等效的曲率密度集成在非周期性材料中的占用能量，占主导地位的反常霍尔电导率的$a$ -Fe $_x$ Ge $_{1-x}$（$0.38 \leq x \leq 0.61$）。曲率密度是局部轨道态的自旋-轨道相关的总和，因此可以在不参考$\mathbf{k}$ -空间的情况下计算。这一结果和随之而来的Stoner-like模型的固有异常霍尔电导率建立了一个统一的理解的基础物理的异常霍尔效应在晶体和无序系统。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of intrinsic nonlinear Hall effect in antiferromagnetic topological insulator sandwiches
本研究提出利用外加电场打破PT对称性，解除Kramers对自旋简并，从而显著增强并电学调控反铁磁拓扑绝缘体三明治结构中的本征非线性霍尔效应。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Computation of intrinsic spin Hall conductivities from first principles using maximally-localized Wannier functions
我们提出了一种方法来计算的内在自旋霍尔电导率的第一性原理使用的插值方案的基础上最大本地化的Wannier函数。在粗k点网格上计算得到从头算Bloch态之间的相关矩阵元后，通过傅里叶变换得到Wannier态之间的对应矩阵元。然后，我们进行逆傅立叶变换，将速度和自旋电流矩阵元素插值到密集的k点网格上，并使用它们来评估作为布里渊区积分的自旋霍尔电导率。这种策略具有比直接从头计算低得多的计算成本，而不牺牲精度。我们表明，铂和掺杂砷化镓的自旋霍尔电导率，计算与我们的插值方案作为费米能量的函数，是在良好的协议与以前的第一性原理研究中得到的。我们还讨论了某些近似，可以在紧束缚方法的精神，以简化计算的速度和自旋电流矩阵元素的Wannier表示。
2019-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic synchronization of an array of spin-torque oscillators driven by the spin-Hall effect
本文用微磁学方法研究了铂/坡莫合金双层膜中自旋霍尔效应驱动的磁化动力学。在一定的磁场和电流范围内，观察到均匀模式的激发，其特征在于在整个铁磁截面中具有空间分布的功率。我们建议使用双层的铁磁体作为实现自旋力矩振荡器（STO）阵列的基础：坡莫合金铁磁体将作为共享的自由层，而间隔器和偏振器构建在其上。遵循这种策略，整个器件的均匀模式的频率将是相同的，从而产生内在同步。并联连接的STO阵列的同步将允许增加输出功率，如技术应用所需。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Anisotropic intrinsic anomalous Hall effect in ordered 3dPt alloys
通过第一性原理计算，研究了L10铁磁体FePt、CoPt和NiPt及其中间合金的本征反常霍尔电导（AHC）及其各向异性.我们证明，在这个家庭的化合物的AHC强烈依赖于在晶体中的磁化方向。我们预测，这种显着的取向依赖性结合AHC的一般下降趋势时，从FePt到NiPt导致AHC的符号变化后，旋转的CoPt合金的晶体中的磁化方向。我们还认为，在Co（x）Ni（1-x）Pt合金中，对于一定浓度范围的x，有可能实现对晶体中某一磁化方向的反常霍尔电流的完全猝灭。通过分析3dPt合金中的自旋分辨AHC，我们试图将这些化合物中的AHC的总体趋势与它们在费米能周围的d态密度在改变原子序数时的变化联系起来。此外，我们显示的各向异性反常霍尔效应的现象的一般性，通过演示它的发生在三带紧束缚模型。
2011-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Disorder in the Intrinsic Orbital Hall Effect
本文通过量子玻尔兹曼方程研究随机缺陷散射对轨道霍尔效应的影响，发现任意弱无序可影响甚至完全抑制内禀轨道霍尔电流，并指出无序在轨道电子学中可能具有重要作用。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect
简要介绍了自旋霍尔效应，即外加电场诱导横向自旋电流。30多年来人们已经认识到，这种效应是由于存在自旋轨道耦合的杂质而发生的。同时，最近有人提出，这一效应也有一个内在的贡献。我们解释了这种内在的自旋霍尔效应的机制。我们还讨论了最近的自旋霍尔效应的实验观察。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall
Orbital Origin of Intrinsic Planar Hall Effect
本文建立本征平面霍尔效应的一般理论，揭示其无需自旋—轨道耦合的轨道机制及与反常轨道极化率的联系，并通过第一性原理计算在TaSb₂等材料中验证，指出拓扑能带交叉可增强该效应。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic nonlinear Hall effect in two-dimensional honeycomb topological antiferromagnets
本研究针对二维蜂窝拓扑反铁磁体，基于PT对称反铁磁Kane-Mele模型探究本征非线性霍尔效应的演化规律，揭示其拓扑相变行为、谷极化特性及检测奈尔矢量方向的条件，为该效应研究提供理想材料体系。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin cloud induced around an elastic scatterer by the intrinsic spin-Hall effect
类似于电流在杂质周围产生的Landauer电偶极子，自旋极化的电子云可以由自旋无关的弹性散射体附近的本征自旋霍尔效应诱导。结果表明，在杂质周围的弹道范围内，这样的云出现在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，即使体自旋霍尔电流是不存在的。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals
我们研究了4 $d$和5 $d$过渡金属Nb，Ta，Mo，Pd和Pt的自旋霍尔效应，通过在横向自旋阀结构中引入自旋吸收方法，其中大的自旋电流优选地弛豫到过渡金属中，表现出强的自旋-轨道相互作用。因此，非局域自旋阀测量使我们能够评估其自旋霍尔电导率。自旋霍尔电导率的符号根据$d$电子的数量而系统地变化。这一趋势与最近基于内禀自旋霍尔效应的理论计算相一致。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Spin force and intrinsic spin Hall effect in spintronics systems
利用自旋力图像研究了一类自旋轨道耦合系统中的自旋霍尔效应。我们推导了自旋力和自旋电流之间的一般关系方程，并证明了纵向力分量可以诱导自旋霍尔电流，由此我们重现了以前用久保公式得到的自旋霍尔电导率。这个简单的自旋力图像给出了一个清晰直观的解释SHE。
2014-04-10 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
Intrinsic Spin Hall Effect Induced by Quantum Phase Transition in HgCdTe Quantum Wells
自旋霍尔效应既可以由杂质散射引起，也可以由电子结构中的自旋轨道耦合引起。HgTe/CdTe量子阱具有量子相变，其中电子结构从正常变为反转。结果表明，导带的本征自旋霍尔效应在正常侧为零，而在反向侧为有限。这种差异给出了实验上区分内禀自旋霍尔效应和非本征自旋霍尔效应的直接机制。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Interplay of intrinsic and extrinsic mechanisms to the spin Hall effect in a two-dimensional electron gas
为了正确地描述自旋霍尔效应的本征和非本征自旋轨道机制的相互作用，有必要考虑不同的自旋弛豫源。我们考虑了由于Dyakonov-Perel机制的自旋弛豫时间$τ_{DP}$以及由于杂质的自旋-轨道散射的Elliot-Yafet自旋弛豫时间$τ_s$。总自旋霍尔电导率主要取决于比率$τ_s /τ_{DP}$。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect in the presence of Extrinsic Spin-Orbit Scattering
在二维电子和空穴系统中，本征和非本征自旋霍尔效应被认为是在一个平等的理论基础上的Rashba自旋轨道耦合，使用图解法计算自旋霍尔电导率.我们的分析理论的2D孔显示了预期的最低阶加性结果的自旋霍尔电导率。但是，2D电子表现出一个非常令人惊讶的结果，在Rashba耦合强度$α$中表现出非解析性，其中严格的非本征自旋霍尔电导率（对于$α= 0$）不能从组合理论的$α\to 0$极限恢复。在现有的实验结果的背景下，理论结果进行了讨论。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Intrinsic quantized anomalous Hall effect in a moiré heterostructure
我们在扭曲双层石墨烯中观察到了量子反常霍尔效应，其霍尔电阻在零磁场下量子化到冯·克利青常数$h/e^2$的0.1%以内，这种效应是由内禀强关联驱动的，它将电子系统束缚在一个具有陈数$C=1$的单自旋和谷分辨的莫尔微带中.与非本征磁掺杂系统相比，测得的传输能隙$Δ/k_B\approx 27$ ~K大于磁有序$T_C\approx 9$ ~K的居里温度，霍尔量子化持续到几个开尔文的温度。值得注意的是，我们发现，小至1~nA的电流可以用来可控地切换相反极化状态之间的磁序，形成一个电可调的磁存储器。
2019-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unified Semi-Classical Description of Intrinsic Spin-Hall Effect in Spintronic, Optical, and Graphene Systems
本文提出了一种半经典的描述内禀自旋霍尔效应（SHE）的方法，它适用于广泛的一类系统。一个启发式的SHE模型的开发，从一个完全量子力学的处理，我们构建一个直观的表达自旋霍尔电流和电导率。我们的方法使透明的物理机制，驱动的效果，并统一的SHE跨几个自旋电子学和光学系统。最后，我们提出了一个类似的效果在双层石墨烯。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall
Sign changes and resonance of intrinsic spin Hall effect in two-dimensional hole gas
在二维空穴气中施加垂直磁场后，内禀自旋霍尔电导呈现出丰富的符号变化。特别地，在中等磁场下，通过调节Rashba耦合的特征长度和空穴密度可以实现显著的符号变化。这个符号问题在实验中很容易实现。内禀自旋霍尔电导随1/ $B$的振荡是Shubnikov-de Haas振荡，并且附加拍频可以定量地与自旋轨道耦合参数的值有关.塞曼分裂太小，不能在二维空穴气体中引入有效的朗道能级简并，并且在高空穴密度和强磁场下，由于大部分自旋$-{1/2}$空穴与自旋3/2空穴之间的跃迁，出现了共振的内禀自旋霍尔电导.提出了在实验中建立内禀自旋霍尔效应的两种可能途径和一种可能的应用。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Gigantic intrinsic orbital Hall effects in weakly spin-orbit coupled metals
最近的一篇论文[Go $\textit{et al}$ .，物理修订版信函$\textbf{121}$，086602（2018）]提出内禀轨道霍尔效应（OHE）可以从中心对称材料中的动量空间轨道织构中出现。在寻找具有强OHE的实际材料时，我们研究了面心立方和体心立方结构中具有小自旋轨道耦合（SOC）的金属（Li，Al，V，Cr，Mn，Ni和Cu）中的本征OHE。我们发现这些材料的轨道霍尔电导率（OHC）是巨大的$\sim 10^3-10^4\ (\hbar/e)(Ω\cdot\mathrm{cm})^{-1}$，这是相当或大于自旋霍尔电导率（SHC）的Pt。虽然这些材料中的SHC由于小SOC而小于OHC，但是我们发现SHC仍然是相当大的，并且自旋霍尔角可以是0.1的量级。我们讨论了最近的自旋-电荷相互转换实验的影响，具有小SOC的材料。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin and Orbital Hall Effects from Orbital Texture
我们从理论上证明了在中心对称系统中，动量空间轨道织构不仅可以产生内禀自旋霍尔效应（SHE），而且可以产生轨道霍尔效应（OHE），这与自旋织构不同，在中心对称系统中也是普遍存在的.即使没有自旋轨道耦合（SOC），OHE也会发生，并通过SOC转化为SHE。由此产生的自旋霍尔电导率很大（与Pt相当），但以非单调的方式依赖于SOC强度。该机制对轨道猝灭是稳定的。这项工作为持续寻找具有更强SHE的材料提供了一条途径。它还要求实验努力，以探测轨道自由度在OHE和SHE。简要讨论了实验检测的可能途径。
2018-07-13 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Edges
Murakami \textit{et al.}和Sinova \textit{et al.}对内禀自旋霍尔电流的预测提出了许多关于检测方法和无序效应的问题。我们专注于Rashba型自旋轨道耦合区域与正常的二维电子气之间的接触，并表明自旋霍尔电流，虽然消失在大部分的样品，可以从边缘恢复。我们还表明，在自旋轨道耦合系统中，电流诱导的自旋积累扩散到正常区域，并有助于在引线中的自旋电流。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear Hall effect and gate-switchable Berry curvature sliding in twisted bilayer graphene
本研究在高质量扭曲双层石墨烯中观测到Berry曲率偶极诱导的本征非线性霍尔效应，并利用位移场实现Berry曲率热点滑动及霍尔电压方向、幅度的栅极调控。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall
Controllable intrinsic DC spin/valley Hall conductivity in ferromagnetic silicene: Exploring a fully spin/valley polarized transport
本文研究了在垂直于硅烯片的电场作用下，掺杂铁磁硅烯的本征直流自旋和谷霍尔电导。通过计算它的能谱和波函数，并利用Kubo形式，我们得到了横向霍尔电导率的一般关系式，它可用于计算自旋霍尔电导率和谷霍尔电导率。在交换场的零极限下，我们的结果退化为以前的结果。进一步讨论了铁磁硅烯中自旋和谷极化电调谐输运，得到了观察到完全自旋或谷极化输运的必要条件。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
