Dynamical Properties in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
数值研究了双层量子霍尔系统在ν=1时赝自旋关联函数的谱函数，其中赝自旋描述了层的自由度.在赝自旋铁磁相，最低能量激发支通过赝自旋S_y和S_z的涨落与基态紧密相连，对系统的隧穿性质起着重要作用。对于隧穿振幅很小且层间距小于临界值的系统，计算得到的谱函数A_{y z}与系统尺寸的关系表明，在不含杂质的情况下，隧穿电流具有超流性.
2001-02-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Bilayer as Pseudospin Magnet
我们重新审视了量子霍尔体系中电子气双层的物理学[Nature，432（2004）691; Science，305（2004）950]，其中传输和隧穿测量提供了系统中存在超流相的证据。以前，这种行为被解释为在半满电子双层中可能形成激子的BEC，其中空态扮演空穴的角色。我们讨论了这种情况下的根本困难，并提出了一种替代方法的基础上处理的系统作为一个赝自旋磁铁。我们表明，实验观察到的隧穿峰可以链接到XY铁磁（FM）伊辛反铁磁（AFM）相变的S=1/2 XXZ赝自旋模型，由总电子密度的变化驱动。这种转变是伴随着一个质的变化的性质的低能量自旋波色散从一个无间隙的线性模式在XY-FM阶段的有间隙的，二次模式的伊辛-AFM阶段。
2015-03-17 cond-mat.mes-hall
Pseudospin Order in Monolayer, Bilayer, and Double-Layer Graphene
石墨烯是一种无带隙半导体，其中传导和价带波函数的不同仅在于它们在材料的二维蜂窝晶体结构的两个子晶格上的投影之间的相位差。我们解释了为什么这种情况下创建开口的对称性破缺状态，包括反铁磁状态在单层和双层石墨烯和激子凝聚体在双层石墨烯，这是动量空间类似物的实空间秩序中常见的强局部相互作用的系统。我们讨论了这三种对称性破缺状态之间的一些相似之处和一些差异。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Pseudospin Spiral Order in Bilayer Quantum Hall Systems
利用双层量子霍尔系统在环面几何中的总填充因子$ν_T=1$的精确对角化，我们表明，有一个新的长程层间相位相干性由于自发的赝自旋螺旋秩序在层间距离大于临界值时，赝自旋铁磁秩序被破坏。我们强调了层间相位相干和赝自旋铁磁序之间的区别。
2004-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the Pseudospin Resonance in Semiconductor Bilayers
半导体双层中的赝自旋自由度产生类似于铁磁体的铁磁共振模式的集体模式。我们提出了一个理论的依赖性的能量和阻尼的这种模式上的层分离$d$。基于这些结果，我们讨论了在半导体中实现输运电流驱动的赝自旋转移振荡器的可能性。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice Pseudospin Model for $ν=1$ Quantum Hall Bilayers
我们提出了一种新的理论方法来研究$ν=1$量子霍尔双层，这是基于系统的映射的微观哈密顿量的各向异性SU（4）自旋模型的晶格。为了研究该模型的性质，我们将Arovas和Auerbach的海森堡模型Schwinger玻色子平均场论（SBMFT）推广到具有各向异性的自旋模型。我们计算的温度依赖性的实验观察到的量，包括自旋磁化，和微分层间电容。我们的理论代表了一个实质性的改进，传统的Hartree-Fock图片，忽略了量子和热波动，并具有优势，超过长波长有效的模型，无法捕捉重要的微观物理在所有现实的层分离。我们开发的形式主义可以推广到治疗量子霍尔双层填充因子$ν=2$。
2002-07-01 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic coupling of spins and pseudospins in bilayer graphene
本文对双层石墨烯在电场和磁场作用下的电子性质进行了详细的理论研究。利用群论方法，我们推导出了布里渊区K点附近电子态哈密顿量的不变展开式。与包括单层石墨烯的已知材料相比，物理量与外部电（磁）场的分量的任何可能的耦合具有对应物，其中磁（电）场的类似分量耦合到完全相同的量的组合。例如，一个纯电子自旋分裂似乎是我们熟悉的磁性塞曼自旋分裂的磁电模拟。因此，由磁场和电场引起的可测量的热力学响应是完全对称的。由磁场引起的泡利磁化强度与由电场引起的极化强度具有完全相同的函数形式。因此，我们的研究结果揭示了非常规的行为自旋和赝自旋自由度在耦合到外部领域。我们解释了这些违反直觉的耦合是如何与时间反演对称性等基本原理相一致的。例如，只有磁场可以引起宏观自旋极化，而只有垂直的电场可以诱导表征双层石墨烯中谷内轨道运动的亚晶格相关赝自旋自由度的宏观极化。这些由物质场相互作用的对称性强制执行的规则澄清了自旋与赝自旋的本质。我们还提供了相关耦合项的前因子的数值。虽然我们的理论论证使用双层石墨烯作为例子，但它们通常适用于具有类似对称性的任何材料。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Observation of collapse of pseudospin order in bilayer quantum Hall ferromagnets
在填充因子$ν$ =1时，具有有限隧穿的双层量子霍尔态的Hartree-Fock范例具有全赝自旋铁磁序，其中所有电子处于最低对称朗道能级。低能量自旋激发的非弹性光散射测量显示，在相对较大的隧穿间隙的范式主要偏离。结果表明，在$ν$ =1时，出现了一种新的关联量子霍尔态，其特征是赝自旋阶数降低.当赝自旋极化通过施加面内磁场而崩溃时，自旋激发中发生显著的异常。
2004-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Pseudospin Coherence and CP$^{3}$ Skyrmions in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
我们分析了双层量子霍尔铁磁体，其基本对称群是SU（4）。当总电子密度足够低时，自旋-赝自旋相干自发地发展。准粒子是CP^3的Skyrmions。一个skyrmion在两个层上都引起电荷调制。在填充因子$ν=2/m$下，一个基元激发由一对Skyrmion组成，其电荷为$2e/m$。最近的实验数据，由于泽田等人[物理评论快报。{ \bf 80}，4534（1998）]支持这一结论。
1999-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Simultaneous Excitation of Spins and Pseudospins in the Bilayer $ν=1$ Quantum Hall State
通过改变两层之间的密度不平衡，在朗道能级填充$ν=1$的双层量子霍尔态中测量了能隙的倾斜角依赖性。观察到的带隙行为显示了从双层平衡密度态到单层态的连续转变。甚至具有33 K隧穿间隙的样品也显示出Murphy { \it et al.}报道的相同的激活能异常。我们讨论了实验结果与自旋和赝自旋的量子霍尔铁磁体之间的可能联系。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport gap and hysteretic behavior of the Ising quantum Hall ferromagnets in Landau levels $\left\vert N\right\vert >0$ of bilayer graphene
Bernal堆叠的石墨烯双层的Landau能级$\left\vert N\right\vert >0$中的手性二维电子气在这些四重简并态的奇数填充因子$ν_{N}=1,3$下具有谷赝自旋伊辛量子霍尔铁磁行为。在零层间电偏压下，这些填充物处的基态是自旋极化的，电子占据一个谷或另一个谷，而有限的电偏压产生一系列谷赝自旋翻转跃迁。在这项工作中，我们扩展了伊辛行为的手性堆叠多层石墨烯和讨论的伊辛量子霍尔铁磁体的滞后行为。我们计算的运输间隙由于不同的激发：散装电子空穴对，电子空穴对限制在相干区的谷赝自旋畴壁，和自旋或谷赝自旋skyrmion-antiskyrmion对。我们确定这些激发在塞曼耦合，偏置，和磁场的给定值具有最低的能量。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Chirality-Assisted Electronic Cloaking in Bilayer Graphene Nanostructures
我们发现双层石墨烯中赝自旋取向和载流子运动的强耦合对弹道p-n-p结的输运性质有着显著的影响。平行于势垒的零动量电子态被限制在它下面的一个赝自旋方向，而相反的赝自旋隧道通过结的状态完全不受限制状态的存在。我们证明，结作为一个斗篷的限制状态，使它们几乎不可见的电子在外部区域的入射角的范围内。这种行为表现在两端电导中，作为具有非洛伦兹奇异峰形状的传输共振。这些现象对弱磁场或电场诱导的层间间隙的响应可以作为电子隐身的实验指纹。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall
Lattice Theory of Pseudospin Ferromagnetism in Bilayer Graphene: Competing Orders and Interaction Induced Quantum Hall States
在平均场理论中，双层石墨烯的大量狄拉克费米子模型具有一族破坏的反转对称性基态，其具有电荷间隙和风味依赖的自发层间电荷转移。我们使用晶格Hartree-Fock模型来探索一些物理控制是否这种类型的对称性破缺状态，它可以被视为一个赝自旋铁磁体，发生在自然界中。我们发现，反演对称性仍然是破缺的晶格模型和估计，转移面密度为$\sim 10^{-5}$电子每碳原子，相关的能隙是$\sim 10^{-2} {\rm eV}$，有序凝聚能是$\sim 10^{-7} eV$每碳原子，和竞争订单之间的能量差在中性点是$\sim 10^{-9} eV$每碳原子。我们探讨了由外部磁场和外部控制的层间电势差引起的量子相变。我们发现，特别是，在一个外部磁场耦合到自发的轨道时刻有利于打破时间反转对称状态，有自发量子化的异常霍尔效应。我们的理论预测的带隙在中性作为层间电势差的函数的非单调行为与最近的实验定性一致。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Layer-Pseudospin Domain Walls in Bilayer Graphene
双层石墨烯易受具有自旋和谷依赖层极化的不寻常的对称性破缺状态的影响。我们报告在这些系统中的畴壁的微观研究，表明他们有有趣的微观结构有关的秩序诱导的拓扑字符。我们使用我们的结果来估计Ginzburg-Landau模型参数和双层石墨烯有序态的转变温度。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Berry Phase and Pseudospin Winding Number in Bilayer Graphene
自从双层石墨烯中发现了新颖的量子霍尔效应，并用2 π [K]的Berry相来解释以来，S. Novoselov等人，“Unconventional量子霍尔效应and Berry's phase of 2pi in bilayer graphene”，Nature Phys.2，177（2006）]，已经广泛接受的是，该系统中的低能电子波函数由不同于常规二维电子气的零相的2pi的非平凡Berry相描述。在这里，我们表明：（i）双层石墨烯的相关Berry相位与传统的二维电子气没有什么不同（正如预期的那样，假设Berry相位仅对2pi有意义），以及（ii）在量子霍尔测量中实际观察到的不是Berry相位的绝对值，而是赝自旋缠绕数。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically and magnetically addressable valley pseudospin of interlayer excitons in bilayer MoS2
双层MoS 2中的层间谷激子同时具有大的振荡器强度和长的寿命，因此代表了谷电子应用的有利方案。然而，在原始双层二硫化钼，这是在valleytronics的心脏，层间激子的谷赝自旋的控制，仍然难以捉摸。在这里，我们报告的观察高度圆偏振的光致发光层间激子的双层二硫化钼与光学和磁寻址能力。在激子共振附近的圆偏振光激发下，双层MoS 2的层间激子呈现出接近统一的负圆偏振态。值得注意的是，通过打破时间反演对称性与平面外的磁场，自发谷极化（7.7%/特斯拉）的记录水平被确定为双层二硫化钼层间激子。双层MoS 2中层间激子的巨谷极化，以及电/光/磁控制的可行性和强振子强度，为下一代电子和光电应用的发展提供了坚实的基础。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bilayer graphene as an helical quantum Hall ferromagnet
Bernal堆叠中的双层石墨烯中的二维电子气支持整数填充因子$ν\in [-3,4].$下朗道能级N=0中的各种均匀对称性破缺基态。当在填充因子$ν=-1,3$下的层之间施加电势差（或偏压）时，基态从小偏压下的层间相干态演化到较高偏压下的轨道相干态，其中\textit{electric}偶极子与轨道赝自旋在层的平面内自发地有序。在本文中，我们表明，通过进一步增加在这两个填充因子的偏置，二维电子气首先通过Skyrmion晶体状态，然后进入螺旋状态的赝自旋在空间中旋转。Skyrmion态和螺旋态的赝自旋织构是由于在基态中存在轨道相干时，有效赝自旋哈密顿量中存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用所致.我们详细研究了螺旋和Skyrmion晶体态的电子结构以及它们的集体激发，然后计算了它们的电磁吸收。
2011-07-27 cond-mat.mes-hall
Excitation spectrum of Bilayer $ν=2$ Quantum Hall Systems
利用Hartree-Fock-Bogoliubov近似研究了双层量子霍尔系统在朗道能级全填充$ν=2$下的激发谱.系统具有自旋自由度，除了层自由度描述的赝自旋。在自旋非极化和赝自旋极化基态的激发谱上，这种近似完全保持了自旋转动对称性，因而不仅能系统地给出自旋三重态激发，而且能给出自旋单重态激发。我们还发现，基态性质很好地描述了这种近似。
2003-07-31 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Topological Valley Transport in Bilayer Graphene
谷赝自旋是表征能带中简并谷的量子自由度，是二维狄拉克材料的一个显著特征。与自旋类似，谷赝自旋由时间反转的一对状态跨越，尽管两个谷赝自旋状态在空间反转下相互转换。反演对称性的破缺导致了各种谷对比的物理性质;例如，谷依赖的拓扑输运是科学和技术的兴趣。双层石墨烯（BLG）是一种独特的系统，其固有的反转对称性可以被垂直电场可控地打破，为连续可调的谷拓扑输运提供了难得的可能性。在这里，我们使用了一个垂直的门电场打破BLG的反转对称性，和一个巨大的非局域响应被观察到作为谷赝自旋的拓扑输运的结果。我们进一步表明，谷传输是完全可调的外部门，和非本地信号持续到室温和长距离。这些观测结果挑战了当代对间隙系统中拓扑输运的理解，并且强大的拓扑输运可能导致未来的valleytronic应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Pseudospin density wave instability in two-dimensional electron bilayers
本文通过自洽Hartree-Fock理论研究二维电子双层中赝自旋顺磁态向赝自旋密度波的不稳定性，揭示PSDW在相变边界附近能量更低，并分析其动量、稳定性及屏蔽效应，为探索新型相干相提供新途径。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall
Helical scattering and valleytronics in bilayer graphene
我们描述了一个角度不对称的界面散射机制，它允许在空间上分离的电子在两个低能量的双层石墨烯谷。该效应发生在静电定义的界面分离不同的赝自旋极化的区域，并与跨界面的赝自旋矢量的螺旋缠绕相关联，这打破了每个谷中的反射对称。电子在其中一个谷中的大能量范围内以高达60度的优选方向传输，并且在另一个谷中以-60度的优选方向传输。在Y结几何结构中，这可以用于创建和检测谷偏振。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Photoinduced polarization enhancement in biased bilayer graphene in the Landau level regime
我们研究了在朗道量子化机制下，单层石墨烯在单色激光照射下的载流子动力学行为。即使辐射场不提升最低朗道能级（LLS）的能量简并，它仍然对较高LLS（$n\ge2$）的光致赝自旋极化响应具有强烈的影响。我们的结果表明，光生带隙导致的平均赝自旋极化的有限响应与非平凡的振荡行为。结果表明，这些较高的LL跃迁的贡献是至关重要的，以实现增强的光致极化辐射双层石墨烯。我们的研究结果的实验可行性进行了讨论。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall
Bilayer Quantum Hall Systems: Spin-Pseudospin Symmetry Breaking and Quantum Phase Transitions
我们讨论和审查最近的进展，在我们的理解量子霍尔系统中，额外的量子数与自旋和/或层（赝自旋）指数发挥至关重要的作用，在创造奇异的量子相位。在新的量子相，我们讨论的是最近发现的倾斜反铁磁相，自发层间相干相，和各种自旋玻色玻璃相。我们描述的理论模型，用于研究这些新的阶段和各种实验技术被用来寻找这些阶段。讨论了零温量子相变和有限温相变。本文重点介绍了双层量子霍尔系统中新的量子相和量子相变的最新进展，其中与自旋对称性自发破缺相关的非平凡磁基态起着核心作用。
2000-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry breaking in zero-field two-dimensional electron bilayers
该研究通过对四费米子相互作用项进行自洽平均场截断，证明二维电子双层在低密度下会发生U(1)层对称性破缺，形成赝自旋XY铁磁相。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall
Intervalley quantum interference and measurement of Berry phase in bilayer graphene
Bernal堆叠双层石墨烯中的手性准粒子具有2π的谷对比Berry相。这种非平凡的拓扑结构，与赝自旋缠绕在一个封闭的费米表面，是负责各种新的电子特性，如反克莱因隧穿，非传统的量子霍尔效应，和谷霍尔效应1 -6。在这里，我们表明，由于原子缺陷/杂质引起的谷间散射的量子干涉提供了进一步的见解双层石墨烯的拓扑性质。在具有相反手征性的不同谷之间的散射手征准粒子经历赝自旋的旋转，导致具有波前位错的Friedel振荡。位错的数量反映了赝自旋织构的信息，因此可以用来测量Berry相。正如实验和理论所证明的，根据不同子晶格处的原子缺陷/杂质，弗里德尔振荡可以表现出N = 4、2或0的额外波前，表征双层石墨烯的2π Berry相。我们的结果不仅提供了一个全面的研究双层石墨烯谷间量子干涉，但也揭示了赝自旋物理。
2020-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer pseudospin dynamics and genuine non-Abelian Berry phase in inhomogeneously strained moiré pattern
长波长莫尔条纹的周期性经常被范德华层状结构制造中引入的不均匀应变破坏。我们提出了一个框架来描述在这种扭曲的云纹图案的过渡金属双硫族元素的同质双层的大质量狄拉克费米子，占层赝自旋的动力学。在退耦双层膜中，我们发现了两种导致面内层赝自旋进动的原因：层反对称应变与谷磁矩的耦合;以及SU（2）规范势中的Aharonov-Bohm效应（对于反对称应变下的R型双层膜和对称应变下的H型双层膜）.在莫尔条纹中存在层间耦合时，它与应变的相互作用表现为非阿贝尔规范场。我们证明了在这样的场中存在真正的非阿贝尔Aharonov-Bohm效应，其中不同回路的演化算子是非交换的。这为探索非阿贝尔规范场对电子的影响提供了一个令人兴奋的平台，具有显著的应变和层间偏压可调谐性。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall
Correlation energy, quantum phase transition, and bias potential effects in quantum Hall bilayers at nu=1
通过对球几何中的哈密顿量进行精确对角化，研究了在总填充因子nu=1时双层量子霍尔系统中赝自旋磁化强度的相关能、有效各向异性参数和量子涨落.我们比较精确的对角化结果的基态能量与有限大小的Hartree-Fock值。在有序的基态相，在小的层间距的Hartree-Fock数据比较合理的精确结果。然而，在临界层分离之上，Hartree-Fock的发现仍然预测基态能量的增加，而确切的基态能量在该区域中与层分离无关，这表明层的解耦和它们之间的自发相位相干性的损失。我们还发现准确的值的赝自旋各向异性常数的依赖层分离提供了另一个非常清楚的指示强层间相关的有序相，并显示在相边界的拐点。最后，我们讨论了层间关联的可能性偏置系统，甚至以上的平衡情况下的相边界。我们的数据的赝自旋各向异性常数以及赝自旋磁化的量子涨落的某些功能并不与这种效果的发生不一致。然而，它似乎是相当弱的，至少在隧道振幅消失的限制。
2002-11-29 cond-mat.mes-hall
Critical Tunneling Currents in Quantum Hall Superfluids: Pseudospin-Transfer Torque Theory
在总填充因子$ν=1$下，量子霍尔双层膜可以具有有序的基态，并具有自发的层间相位相干性.有序状态的实验信号显着增强层间隧道电导在低偏置电压，在较大的偏置电压层间电流是类似的无序状态。我们将这种行为的变化与临界电流的存在，超过该临界电流，静态层间相位差不能被维持，并检查样品的几何形状，相位刚度，和相干隧穿能量密度的依赖性，这个临界电流。我们的分析部分是基于金属铁磁体中的相干双层行为和自旋转移矩物理之间的类比。与最近的实验比较表明，无序可以显着抑制临界电流。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall
Pinned Bilayer Wigner Crystals with Pseudospin Magnetism
本文研究了\textit{pinned}双层Wigner晶体模型，着重讨论了层间相干性对钉扎的影响。我们考虑了赝自旋铁磁WC（FMWC）与IC和赝自旋反铁磁WC（AFMWC）没有IC。我们的中心发现是，一个FMWC可以被钉扎更强烈，由于IC的存在。一种特定的机制是通过无序诱导的层间隧穿，其有效地表现为FMWC中的额外钉扎。我们还分别构造了FMWC和AFMWC的“有效无序”模型和有效钉扎哈密顿量。在此框架下，IC存在下的钉扎除了层内相关性之外还涉及无序的\textit{interlayer}空间相关性，导致FMWC中的\textit{enhanced}钉扎。FMWC的钉扎模式频率（\wpk）被发现随着有效层分离而减小，而AFMWC则相反。预测在从FMWC到AFMWC的过渡时，\wpk会突然下降。面内磁场和有限温度的可能影响得到解决。最后，我们讨论了其他一些可能的后果的FMWC作为一个电子超固体相。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Pseudospin Paramagnons and the Superconducting Dome in Magic Angle Twisted Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的超导性在扭曲的双层石墨烯，其中吸引力之间产生的电子在同一蜂窝子晶格时，系统是接近子晶格极化不稳定性。由此产生的库珀对是自旋极化谷单态。由于亚晶格极化率主要由带间涨落贡献，因此在很宽的填充分数范围内都能发生超导。通过i）施加亚晶格极化场（由对准的BN衬底产生）或ii）改变莫尔带填充以有利于谷极化来抑制它。接近于亚晶格极化不稳定性的增强的子晶格内吸引类似于熔化曲线附近的液体$^3$ He中的增强的类自旋吸引，并且接近于谷极化不稳定性的增强的谷单重态排斥类似于接近于铁磁不稳定性的金属中的增强的自旋单重态排斥。我们评论我们的赝自旋顺磁子模型和扭曲双层和多层石墨烯的超导性的丰富现象之间的关系。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current flow in biased bilayer graphene: the role of sublattices
我们在这里调查如何在双层石墨烯在外部电场垂直施加（偏置双层）的存在下，电流流过。已知这些系统中的层之间的电荷密度极化产生层赝自旋，其可以由电场操纵。我们的研究结果表明，电流不一定流过系统的区域具有较高的电荷密度。电荷可以主要集中在一层上，而电流流过另一层。我们发现，这种现象发生时的电荷密度变得高度集中在只有一个的子晶格，作为电场打破层和子晶格对称性的Bernal堆叠双层。对于双层纳米带来说，情况更加复杂，边缘效应和体效应之间存在对电流定义的竞争。我们表明，尽管没有流过电荷被极化的层，在这些系统中的电流也定义了一个可控的层赝自旋。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic absorption and Kerr effect in quantum Hall ferromagnetic states of bilayer graphene
在量子化磁场中，当垂直于双层石墨烯的电场强度增加时，双层石墨烯的朗道能级$N=0$中的手征二维电子气在整数填充因子$ν\in \left[ -3,3\right] $下发生一系列相变.在填充因子$ν=3,$下，电子气可以用一个简单的两能级系统来描述，其中层和自旋自由度被冻结。然后气体表现为轨道量子霍尔铁磁体。库仑诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya项的轨道赝自旋哈密顿量是负责一系列的转变，首先到维格纳晶体状态，然后到螺旋状态的电场的增加。这两种状态都具有非平凡的轨道赝自旋织构。在这项工作中，我们研究了如何在$ν=3$的相图被修改的电场施加在平面的层，然后推导出几个实验签名的均匀和非均匀的状态在相图。除了输运能隙外，我们还研究了对称性破缺态中轨道赝自旋波模激发引起的电磁吸收和克尔旋转。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall
Geometry-Driven Moiré Engineering in Twisted Bilayers of High-Pseudospin Fermions
引入具有高绕数无质量赝自旋-3/2费米子的水车晶格，发现其扭曲双层在魔角处出现四个孤立平带并增强量子几何效应，为莫尔工程调控材料电子性质提供了新途径。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gap and broken chirality in single-layer and bilayer graphene
手征性是决定单层和双层石墨烯电子性质的关键特征之一：本文综述了这一概念的基本原理及其对传输的影响。通过破坏反转对称性，可以在K点处在两个系统的能带结构中打开带隙。这导致了有趣的后果的赝自旋，因此，手征。这些后果可以通过调查在这样的系统中的Berry相的演变。最后给出了双栅双层石墨烯器件中法布里-珀罗干涉的实验观察结果，并用于说明带隙对赝自旋演化所起的作用。所给出的结果可以归因于在接近带隙的能量范围内的手征性的破缺。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interactions in non-equilibrium bilayer graphene
掺杂双层石墨烯的导电稳态具有非零的亚晶格赝自旋极化。即使在零温度下，当电子-电子散射的相空间消失时，电子-电子相互作用也会使这种极化重正化。我们发现，由于层间隧穿的强度，电子-电子相互作用的电导率的影响是可以忽略不计的载流子数密度为零时消失。相互作用的影响在性质上弱于单层石墨烯或拓扑绝缘体的可比情况，因为动量-空间层赝自旋涡度是2而不是1。我们的研究依赖于量子刘维尔方程在第一玻恩近似相对于散射势，考虑自洽的Hartree-Fock近似和屏蔽的随机相位近似中的电子-电子相互作用。在这个框架内，我们得到的结果是准确的。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现，由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场，以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则，适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相，这导致能量量子化的移动，并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场，在两个谷之间符号交替，并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量，如异常霍尔电导率的解析公式，推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin Anisotropy Classification of Quantum Hall Ferromagnets
当两个朗道能级以整数填充因子$ν$同时接近化学势时，具有均匀电子密度的对称性破缺基态在量子霍尔系统中是常见的。这些二维电子系统状态和传统的巡游电子铁磁体之间的密切相似性可以通过使用赝自旋标签来区分两个朗道能级来强调。在传统的铁磁体中，随着外场参数的变化，系统的状态的演化预计对基态能量对赝自旋取向的依赖性敏感。我们讨论了Hartree-Fock理论预言的赝自旋各向异性能的符号和大小对交叉朗道能级性质的依赖性。我们建立了一个量子霍尔铁磁体的分类方案，适用于单层和双层系统的两个对齐的朗道水平区分的任何组合的实际自旋，轨道半径，或生长方向自由度量子数。讨论了在具有总填充因子$ν=3$或$ν=4$的偏置双层系统中，易轴和易面量子霍尔铁磁体之间原位调谐的可能性.对$ν=3$双层系统赝自旋反转特性的偏压依赖性进行了详细的预测。
2000-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall ferromagnetic phases in the Landau level N=0 of a graphene bilayer
在Bernal堆叠的石墨烯双层中，朗道能级$% N=0$中的电子状态由其引导中心指数$X$描述（在朗道规范中）和它的谷、自旋和轨道指数$ξ=\pm K,σ=\pm 1,$和$% n=0,1.$。当考虑库仑相互作用时，该系统中的手征二维电子气（C2 DEG）可以支持多种量子霍尔铁磁（QHF）基态，其中自旋和/或自旋自旋的自旋和/或自旋的自旋可以被量子霍尔铁磁（QHF）基态所支持。或者谷赝自旋和/或轨道赝自旋在空间中共同排列。在这项工作中，我们给出了一个全面的帐户在整数填充因子$ν\in [-3,3] $在朗道水平N=0时，两个层之间的电势差$Δ_{B}$是变化的C2 DEG的相图。我们考虑有或没有层，自旋或轨道相干的状态。对于每个相位，我们讨论了作为$Δ_{B},$的函数的传输带隙的行为，集体激发的频谱和由于轨道赝自旋波模式的光吸收。我们还研究了具有谷和自旋相干性的相干态上的外部面内电场的影响，并表明在这样的状态下，通过改变外部面内电场的强度来控制自旋极化是可能的。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall
Evidence of electronic cloaking from chiral electron transport in bilayer graphene nanostructures
单层石墨烯中无质量狄拉克费米子的电荷载流子运动和赝自旋通过手性的耦合产生了戏剧性的后果，例如不寻常的量子霍尔效应和克莱因隧穿。在双层石墨烯中，载流子是在零能量下具有有限态密度的大质量狄拉克费米子。由于它们的非相对论性质，有质量的狄拉克费米子可以提供一个更好的测试平台，与单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子相比，它可以澄清手性在输运测量中的重要性。在这里，我们报告了一个电子隐形效应作为一种表现的手性探测相相干传输在化学气相沉积双层石墨烯。通过静电门控，在极窄的双层石墨烯异质结上观察到不同周期的电导振荡。使用傅立叶分析技术，我们确定了每个单独的干涉图案的起源。重要的是，势垒两侧的电子波可以通过势垒内的倏逝波耦合，使势垒下的受限态对电子不可见。这些发现为电子隐身效应提供了直接证据，并有望实现基于双层石墨烯的赝自旋电子学。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Hetero-Orbital Two-Component Fractional Quantum Hall States in Bilayer Graphene
本文研究双层石墨烯中N=0与N=1朗道能级转变处的异轨道双组分FQH态，揭示SU(2)各向异性相互作用及复合费米子和2/5态的独特行为。
2025-07-26 cond-mat.mes-hall
Interaction and coherence in 2D bilayers
本文对2D双层系统中的层间相干性进行了HF研究，揭示了其基态行为和相变，对比了e-e与e-h双层系统，发现e-e系统的临界温度约为e-h的三分之一，并确立了两者层间相干性的相同普适类。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Solitonic Excitations in Linearly Coherent Channels of Bilayer Quantum Hall Stripes
在一定的层间距范围内，二维电子气的基态在填充因子nu = 4 N +1（N= 0，1，2，.）在Hartree-Fock近似下是相干条纹相位。这个阶段有一维相干通道，支持收费的激发形式的赝自旋孤子。在这项工作中，我们计算的相干条纹相位的输运间隙由于创建的孤子反孤子对使用超原胞微观非限制性Hartree-Fock方法。我们研究了这种间隙作为层间距离和隧穿振幅的函数。我们的计算证实了孤子-反孤子激发能低于相应的Hartree-Fock电子-空穴对能量。我们比较我们的结果与从场论模型有效的缓慢变化的赝自旋纹理的限制，获得的运输间隙的估计。
2005-07-03 cond-mat.mes-hall
Composite bosons in bilayer nu = 1 system: An application of the Murthy-Shankar formalism
我们计算了双层nu = 1量子霍尔系统的异相模式特性的色散，应用Murthy和Shankar的Chern-Simons理论的版本，该理论治愈了量子霍尔系统的低能描述中不需要的裸电子质量依赖性。当层间距离d为零时，所获得的模式值与系统现有的赝自旋图吻合得很好。对于非零但很小的d，我们发现模是线性色散的，其速度很好地近似线性依赖于d。这与Hartree-Fock对赝自旋图的计算一致，该计算预测了对d的线性依赖，而与朴素的Hartree预测相反，依赖于d的平方根。我们建立了一个形式主义，使人们能够考虑周围的波动发现的驻点值。此外，我们解决的情况下，不平衡层的Murthy-Shankar形式主义。
2005-02-04 cond-mat.mes-hall
Intra-Landau-level collective excitations in a bilayer disordered electronic system
研究了在垂直磁场作用下双层无序二维电子系统中的朗道能级内集体激发。能谱的计算范围内的随机相位近似考虑到电子杂质散射的自洽玻恩近似，其中包括一致的顶点校正。这些双层激发阻力和集体激发测量的签名被确定。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Multicomponent Quantum Hall Ferromagnetism and Landau Level Crossing in Rhombohedral Trilayer Graphene
利用输运测量方法研究了双栅菱面体三层石墨烯（r-TLG）的多组分量子霍尔（QH）铁磁性，其中最低朗道能级的实自旋、轨道赝自旋和层赝自旋形成自发有序.我们观察到中间量子霍尔平台，表明在空穴掺杂制度的第零朗道能级（LL）的简并完全解除。在电荷中性的r-TLG中，轨道简并最先破缺，层简并最后破缺，且只有在层间势U存在时才破缺。在相空间中的U和填充因子，我们观察到一个有趣的六边形图案，这是占了一个模型的基础上的交叉点之间的非对称破碎的LLS。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall
Four band tunneling in bilayer graphene
通过矩形势垒和pn结的电导，透射和反射概率得到双层石墨烯考虑到四个频带的能谱。我们已经评估了斜跳参数γ3和γ4对这些性质的重要性，并表明当能量E>γ1/100时，它们的影响可以忽略不计。对于高能量的传播存在两种模式，我们调查这些模式之间的散射。对于垂直入射，两种传播模式是解耦的，它们之间的散射是禁止的。这扩展了赝自旋的概念内定义的两个带近似到一个四带模型，并对应于（反）对称性的波函数下的平面镜像。新的传输共振被发现，出现在电导的两个频带近似中不存在的尖锐的峰值。向系统施加层间偏压：1）破坏赝自旋结构，2）打开导致电导中抑制透射的明显特征的带隙，以及3）破坏透射和反射中相对于法向入射的角对称性。
2013-03-27 cond-mat.mes-hall
Pseudospin anisotropy of trilayer semiconductor quantum Hall ferromagnets
当两个朗道能级在它们之间和在量子霍尔区的化学势之间接近重合时，两个朗道能级可以交叉或坍缩，而引起排列的外部或赝自旋场发生变化。在这项工作中，所有可能的交叉理论分析的特殊情况下，半导体三层系统，使用变分Hartree-Fock近似。该模型包括相邻层之间的隧穿、偏压、电子之间的层内和层间库仑相互作用。我们已经发现，一般的赝自旋各向异性分类方案中使用的双层也适用于三层的情况下，与简单的交叉对应的易轴铁磁各向异性的类比，和崩溃的情况下对应的易平面铁磁类比。各向同性的情况也是可能的，其中能级只是交叉或坍缩，这取决于填充因子和两个相邻能级的量子数。虽然我们的结果对任何整数填充因子$ν$（= 1，2，3，.）都是有效的，我们已经详细分析了在$ν=3$和$4$的交叉点，并且我们已经给出了清晰的预测，这将有助于他们的实验搜索。特别是，目前的计算表明，通过增加的偏见，在这两个填充因子的三层系统可以从易平面各向异性制度驱动到易轴制度，然后可以驱动回易平面制度。与双层膜相比，这种重入行为是三层膜的一个独特特征。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Intra-Landau level Cyclotron Resonance in Bilayer Graphene
由于中性体系费米能级附近的八个朗道能级的近简并性，在石墨烯双层中预期相互作用驱动的整数量子霍尔效应。我们预测，内朗道能级回旋共振信号将出现在一些奇数填充因子，伴随着集体模式，这是几乎没有带隙，并有近似的$k^{3/2}$色散。我们推测与这些模式相关的异常本地化物理的可能性。
2008-06-17 cond-mat.mes-hall
Landau Levels of Bilayer Graphene in a WSe$_2$/Bilayer Graphene van der Waals Heterostructure
在两种不同的范德华材料之间形成的异质结构使每个组分中不存在的相互作用和功能成为可能。在这项工作中，我们表明，附近的一个原子薄的WSe $_2$片显着影响的能量的双分子层石墨烯的低朗道能级的破坏，可能是由于筛选。我们提出了一个系统的研究磁场和电位移场的朗道能级间隙的填充因子$ν$ = 1，2，3，并比较BN封装的原始双层石墨烯。在WSe $_2$ /双层石墨烯异质结构中，N = 0和1轨道波函数之间的交换主导的能量分裂显著增强，这导致在填充因子$ν$ = 0处的修改的相图和在$ν$ = 1和3处的更大的能隙。另一方面，在$ν$ = 2处的交换增强的自旋能隙减小了大约两倍。我们的研究结果表明，一种可能的方式来工程量子霍尔现象通过范德华异质结构。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall
Topologically protected Landau levels in bilayer graphene in finite electric fields
结果表明，只要键无序在几个晶格常数范围内相关，双层石墨烯的零能朗道能级对键无序的影响就非常明显（类似于δ函数），这种零模反常的鲁棒性可以归因于保持了手征对称性.出乎意料的是，即使当我们施加有限的电势差（即，电场）时，谷分裂的$n=0$朗道能级保持非常尖锐，尽管它们现在偏离了零能量，而$n=1$朗道能级表现出通常的行为。
2011-11-25 cond-mat.mes-hall
Observation of valley Landau-Zener-Bloch oscillations and pseudospin imbalance in photonic graphene
该研究在光诱导蜂窝晶格中观测谷间 Bloch 振荡与 Landau–Zener 隧穿，揭示对称性和梯度方向如何调控赝自旋不平衡、涡旋及谷间动力学。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Pseudospin Quantum Computation in Semiconductor Nanostructures
我们从理论上表明，自发层间相干双层量子霍尔液滴应该允许强大的和容错的赝自旋量子计算在半导体纳米结构与电压调谐外部门提供量子位控制和量子伊辛哈密顿提供量子位纠缠。使用自旋玻色子模型，我们估计退相干小$(\sim 10^{-5})$。
2003-10-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strained bilayer graphene: Band structure topology and Landau level spectrum
我们发现，在双层石墨烯的低能量能带结构的拓扑结构，关键取决于机械变形的晶体，可以很容易地在悬浮的石墨烯片发展。我们描述的Lifshitz过渡，发生在应变双层分裂后的抛物线带在中间的能量成几个狄拉克锥在几毫电子伏的能量尺度。然后，我们展示了这如何影响电子朗道能级谱和量子霍尔效应。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall
