Unified description of the classical Hall viscosity
在时间反演对称性的情况下，粘性电子流主机的一些有趣的现象，我们在这里集中在霍尔粘度。采取一个步骤超越流体动力学定义的霍尔粘度，我们推导出霍尔粘度和横向电场使用动力学方程的方法之间的一般关系。我们探索了两种不同的几何形状，其中霍尔粘度可用于测量。对于电子在窄通道中的流体动力学流动，我们发现可以通过在通道中心附近的横向电场的局部探针来测量粘性。另一方面，弹道流受边界效应支配。在Corbino几何中，粘性效应不是由边界摩擦引起的，而是由霍尔电流的环形流动模式引起的。在这种几何形状中，我们引入了一个粘性霍尔角，它在从弹道流到流体动力流的整个交叉过程中保持良好的定义，并捕获了流体的大体积粘性响应。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall
Surface Phonon Hall Viscosity Induced Phonon Chirality and Nonreciprocity in Magnetic Topological Insulator Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究揭示磁性拓扑绝缘体薄膜中表面声子Hall黏性诱导声子手性与非反向性现象
2026-02-01 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of viscosity in quantum Hall states
量子霍尔（QH）状态被预测显示出一个有趣的非耗散应力响应的剪切变形率，一种现象，各种称为不对称或霍尔粘度，或洛伦兹剪切响应。正如QH效应是由有效理论的陈-西蒙斯场与电磁场的耦合引起的一样，霍尔粘性也是由这些场与二次动能的“度规”的耦合引起的。在本文中，我得到了新的物理见解霍尔粘度通过使用一个扩展的半经典方法来计算一个单一的朗道水平在非均匀电场的电导率。我证明了所施加的电场的不均匀性是一个可行的实验可调参数，用于改变度量，从而在QH状态中产生应变。利用这些结果，我认为霍尔粘度来自局部回旋轨道的剪切所施加的非均匀电场。
2013-12-07 cond-mat.mes-hall
Dissipative and Hall viscosity of a disordered 2D electron gas
我们研究的耗散和霍尔粘度的无序无相互作用的二维电子，解析和数值。在分析上，我们采用自洽玻恩近似，明确考虑到修改的单粒子态密度和弹性输运时间由于朗道量子化。所报道的结果在弱（强）磁场和强（弱）无序的极限情况之间平滑地插值。在弱磁场条件下，我们的结果描述了耗散和Hall粘性的量子（de Haas-van Alphen型）振荡.在强磁场条件下，计算了耗散和霍尔粘性对朗道能级无序展宽的依赖关系。特别地，对于霍尔粘度，无序加宽的效果是弱的。这一理论结论与我们对几个最低朗道能级的数值计算结果一致，表明霍尔粘性对无序是鲁棒的。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Towards the Hall viscosity of the Fermi-liquid-like phase at the filling factor of 1/2
本文讨论了类费米液体态的未投影到朗道最低能级的波函数的Hall粘滞系数的Berry曲率计算。我们的结论是，在所作的假设，在线性响应，系统的小变形和热力学极限，霍尔粘度的值特征的劳克林状态。我们提出的论点，该值是相同的，即使在相同的限制一般变形。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and nonlocal conductivity of "gapped graphene"
我们计算霍尔粘度和非局部（即，依赖于波矢量$\bm q$）在强垂直磁场存在下“带隙石墨烯”（具有两个谷的非拓扑绝缘体）的霍尔电导率。使用线性响应理论在零温度范围内的狄拉克近似的朗道水平，我们提出了谷和总霍尔粘度和电导率高达$\bm q^2$在所有频率的解析表达式。虽然总霍尔粘度和电导率的最终公式与先前获得的无间隙石墨烯相似，但推导揭示了两个系统之间的显着差异。首先，当费米能级位于导带中最低朗道能级与价带中最高朗道能级之间的间隙中时，霍尔粘度和霍尔电导率都消失。只有当费米能级{ \it不在带隙中}时，才能恢复无带隙石墨烯的常见公式。其次，在有间隙的石墨烯的情况下，不可能（至少在我们目前的方法中）定义一个单谷霍尔粘度：这个量以与间隙大小成比例的强度发散。只有当两个谷都包括在内时，在两个谷中具有相反符号的发散项才抵消，并且恢复了熟悉的结果。与此相反，非局部霍尔电导率在每个谷是有限的。这些结果表明，在$q$依赖性霍尔电导率的小$q$展开中，将霍尔粘度与$q^2$的系数联系起来的Hoyos-Son公式不能应用于每个谷，而只能应用于整个系统。定义“谷霍尔粘度”的问题仍然悬而未决。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Hall Viscosity of the Composite-Fermion Fermi Seas for Fermions and Bosons
霍尔粘性被认为是不可压缩分数量子霍尔态的一种拓扑性质，可以用Berry曲率来表示。本文报道了复合费米子费米海在$ν=1/m$的霍尔粘度，其中$m$对费米子为偶数，对玻色子为奇数。通过将$1/m$复合费米子费米海看作Jain $ν=n/(nm\pm 1)$态的$n\rightarrow \infty$极限，不能得到一个定义良好的霍尔粘度值，Jain $ν=n/(nm\pm 1)$态的霍尔粘度$(\pm n+m)\hbar ρ/4$（$ρ$是二维密度）接近极限$n\rightarrow \infty$的$\pm \infty$。一个直接的计算表明，霍尔粘度的复合费米子费米海状态是有限的，也相对稳定的系统尺寸的变化，虽然他们没有在整个$τ$空间的拓扑量子化。我发现，$ν=1/2$复合费米子费米海浪函数的一个正方形环面产生霍尔粘度，预计从粒子-空穴对称性，也是一致的轨道自旋的$1/2$狄拉克复合费米子。我把我的数值计算结果与一些理论计算结果作了比较。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall
Symmetry in the insulator - quantum Hall - insulator transitions observed in a Ge/SiGe quantum well
研究了磁场驱动下Ge/SiGe量子阱中二维空穴气的绝缘体-量子霍尔-绝缘体跃迁。我们观察到低和高磁场绝缘体和$ν=1$量子霍尔态之间的直接跃迁。随着磁场的增加，从绝缘到量子霍尔和量子霍尔到绝缘的转变在它们的输运性质方面非常相似。我们解决了周围的过渡温度依赖性，并表明，高场过渡的特征能量尺度较大。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall
Electronic Hall viscosity: hidden indicator for antiferromagnets
High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Anhui University（安徽大学）
本文提出电子霍尔粘度作为反铁磁体中贝里曲率的敏感探针，通过第一性原理计算在d波交变磁体RuO2和非共线Mn3Sn中验证，为反铁磁自旋电子学器件设计提供新途径。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall
Elastic Gauge Fields and Hall Viscosity of Dirac Magnons
我们分析了弹性晶格形变对磁振子狄拉克材料磁振子自由度的耦合。对于蜂窝铁磁体，我们发现，正如石墨烯的情况一样，弹性规范场似乎与磁振子赝旋量耦合。对于诱导恒定伪磁场的变形，狄拉克节点周围的谱分裂成伪朗道能级。我们表明，当一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用被认为是一个拓扑间隙在系统中打开和陈-西蒙斯的弹性自由度的有效行动产生。这样一个长期编码的声子霍尔粘度响应，完全产生的波动的磁振子生活在附近的狄拉克点。磁振子霍尔粘度在零温度下消失，并随着温度的升高而增加，狄拉克点周围的状态越来越多。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Torsional Response and Dissipationless Viscosity in Topological Insulators
我们考虑了二维和三维拓扑绝缘体（TI）中电子自由度的粘弹性响应。我们的主要重点是在2D陈省身绝缘体表现出大量dissipationless粘度类似于量子霍尔粘度预测整数和分数量子霍尔状态。我们表明，无耗散粘度是一个TI的基本晶格几何形状的扭转变形的响应。粘弹性响应还表明，晶体位错在陈绝缘体将携带动量密度。我们简要地讨论了3D的概括，这意味着时间反演不变TI的将表现出量子霍尔粘度在其表面上。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Measuring Hall Viscosity of Graphene's Electron Fluid
受到磁场作用的材料会表现出霍尔效应，这是一种经过详细研究和理解的现象。在这里，我们报告了一个定性的突破这种经典行为的电子系统具有高粘度。石墨烯中的粘性流体通过产生与经典霍尔效应相反的电场来响应非量子化磁场。粘性的贡献是大的，并确定通过研究当地的电压，出现在附近的电流注入接触。我们分析了在很宽的温度和载流子密度范围内的异常，并提取霍尔粘度，一个无耗散的传输系数，长期以来在理论上确定，但在实验中仍然难以捉摸。与理论的良好一致性表明了研究电子磁流体力学的进一步机会。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and electromagnetic response of electrons in graphene
我们推导出一个解析表达式的几何霍尔粘度的非相互作用的电子在一个单一的石墨烯层中的存在下，一个垂直的磁场。我们证明了[C. Hoyos和D. T. Son，Phys. Rev. Lett. { \bf 108}，066805（2012）]，其将二维电子气（2DEG）的霍尔电导率$σ_{xy}(q)$的波矢量展开中的$q^2$的系数与该系统的霍尔粘度和轨道抗磁性磁化率联系起来，尽管缺乏伽利略不变性，但仍然适用于石墨烯，并对有效质量进行了适当的定义。我们还表明，对于一个足够大的数量占据朗道能级的正能量部门，霍尔电导率的电子在石墨烯减少到一个伽利略不变的2DEG的有效质量由$\hbar k_F/v_F$（回旋质量）。即使在最苛刻的情况下，即当化学势落在第零和第一朗道能级之间时，回旋加速器质量公式给出的结果精确到优于1 $\%$。霍尔电导率和粘度之间的联系提供了一种可能的途径来测量石墨烯中的霍尔粘度。
2016-06-30 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
Hall viscosity, topological states and effective theories
霍尔粘度是一种无耗散的输运系数，其值在某些拓扑相中以密度为单位进行量化，并且可以用作拓扑序的度量。我给霍尔粘度的概述，它与霍尔电导率在伽利略不变量理论和它的实现有效的理论。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall hep-th
Hall Viscosity and Electromagnetic Response
结果表明，对于伽利略不变的量子霍尔态，在有限波数q处的电磁响应中出现霍尔粘性。特别地，在小q下霍尔电导率的前导q依赖性接收来自霍尔粘度的贡献。在强磁场极限下，霍尔电导率中的q^2项系数是普适的。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Anomalous Hall effects in magnetic weak topological insulator films
本文系统研究弱拓扑绝缘体薄膜中的铁磁、反铁磁和交变磁效应，揭示其可在无外磁场下产生多种反常霍尔效应，为探索弱拓扑绝缘体磁效应提供新见解。
2024-09-04 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
General nonlinear Hall current in magnetic insulators beyond the quantum anomalous Hall effect
本文研究一般磁性绝缘体的非线性霍尔响应，证明破坏反演对称性时存在由虚带间跃迁诱导、与电场二次相关的霍尔电导，并揭示其与整数量子霍尔效应的本质区别。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Magnetization and Level Statistics at Quantum Hall Liquid-Insulator Transition in the Lattice Model
研究了具有Anderson无序的二维有限晶格模型中整数量子霍尔效应的相图中能级间距和磁化强度的统计特性。
2000-04-20 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity, spin density, and torsion
我们研究了霍尔粘度，自旋密度和响应几何扭转之间的关系。对于相对论性带隙系统的最一般有效作用量，非普适项的存在意味着扭转响应和霍尔粘度之间没有关系。我们还考虑了自由相对论和非相对论的微观行动，并再次验证了类似的非普遍耦合的存在。显式的例子表明，扭转响应是无关的霍尔粘度和自旋密度。我们还认为，相对论性的间隙理论必须有消失的霍尔粘度在洛伦兹不变真空。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall hep-th
Valley Hall Viscosity in Gapped Graphene with and without a Magnetic Field
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 Kavli理论科学研究所）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Department of Physics, Kyoto University（京都大学物理学系）；Institute of Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 中科院拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所 新兴物质科学中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力研究机构 先进科学研究中心）
该研究针对带隙石墨烯，构建静态非均匀电场相关的粘弹性响应，对比应变响应，分析有无磁场下霍尔粘度的特征，关联谷依赖粘弹性与带隙狄拉克材料电磁响应，明确谷霍尔粘度产生条件。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall to Insulator Transition in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
我们描述了双层量子霍尔铁磁体在填充分数$ν= 1$下的一个新相变。在静态无序（由周期势模型）的存在下，玻色子$S=1/2$自旋子可以经历超流-绝缘体转变，同时保持铁磁有序。莫特绝缘相有一个出射的U（1）光子，跃迁是在这个光子的希格斯相和库仑相之间。电荷和逆流电导率的物理后果，并在存在淬火无序的层间隧穿电导进行了讨论。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Unconventional quantum Hall effect in Floquet topological insulators
本文研究了垂直磁场作用下的非传统量子霍耳效应对双Floquet拓扑绝缘体表面态的影响。所得到的能带结构被光子修饰，拓扑性质由单个表面的低能动力学决定。对称和反对称表面状态的交换通过反转光的偏振而发生。我们发现了一种新的量子霍尔态，其中零朗道能级经历了相变，从一个平凡的绝缘体状态，与霍尔电导率$σ_{yx}=0$在零费米能量，到一个霍尔绝缘体状态与$σ_{yx}=e^2/2h$。这些发现为在$(\pm1/2,\pm3/2,\pm5/2,...)e^2/h$实验上实现非平凡量子态和不寻常的量子霍尔平台开辟了新的可能性。
2016-07-20 cond-mat.mes-hall
Observation of the quantum-anomalous-Hall insulator to Anderson insulator quantum phase transition and its scaling behavior
通过研究二维超导体到绝缘体的量子相变，或量子霍尔效应中从一个平台到下一个平台或到绝缘体的量子相变的标度行为，揭示了量子相变的本质。在这里，我们报告的量子相变从量子反常霍尔（QAH）绝缘体的磁性拓扑绝缘体通过调整化学势的安德森绝缘体的实验观察。我们的实验证明了标度行为的存在，从中我们提取了这种量子相变的临界指数。我们期望我们的工作将激发在这一新的背景下对量子相变的许多性质进行更深入的研究。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
On the low-field insulator-quantum Hall conductor transitions
我们研究了在含有自组装InAs量子点的二维GaAs电子系统中，绝缘体-量子霍尔导体的跃迁，这种跃迁将填充因子$ν=4$的低场绝缘体与量子霍尔态分开.为了直接从低场绝缘体进入$ν=4$量子霍尔态，二维系统经历了从低场局域化到朗道量子化的交叉。实际上，交叉覆盖了相对于磁场的宽范围，而不仅仅是绝缘体-量子霍尔导体转变的临界点附近的小区域。
2005-03-12 cond-mat.mes-hall
Thin film of a topological insulator as a spin Hall insulator
利用Kubo公式研究了拓扑绝缘体薄膜表面态的自旋电导。膜的不同面之间的杂化在狄拉克点处打开了一个间隙。我们发现，在带隙区自旋电导率仍然是有限的。在带隙附近的无带隙区，自旋电导率增强。这些发现使得拓扑绝缘体薄膜成为自旋电子学应用的有前途的材料。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Phase transition between the quantum spin Hall and insulator phases in 3D: emergence of a topological gapless phase
研究了三维空间中量子自旋霍尔相和绝缘体相之间的相变。我们发现，在三维的反转非对称系统中，量子自旋霍尔相和绝缘体相之间出现了一个无隙相，这与二维的情况相反。这种无间隙相位的存在源于三维空间中无间隙点（恶魔点）的拓扑性质，而不是二维空间。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Gaussian-Bond Hall Viscosity and Nonlocal Hall Response of a Sampled Landau Level
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论物理研究所）；Institute of Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究开发机构先进科学研究中心）
本文揭示晶格能带中霍尔粘度由量子几何中的带投影电四极矩决定，并建立非局域霍尔电导与粘度的关系，通过贝里曲率涨落量化与朗道能级形式的偏差。
2026-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Breakdown of the Quantized Hall Insulator
我们提出了一个解析标度理论的本地化在一个二维的分层网络模型，旨在代表相位相干电子输运的量子霍尔制度。标度表达式的纵向和霍尔磁阻。与最近的数值研究一致，我们发现霍尔电阻率在金属相是量子化的，但在绝缘相发散。这表明量子化霍尔绝缘体的特性只能在强退相机制存在的情况下发生。
2001-01-29 cond-mat.mes-hall
Scaling Behavior of the Quantum Phase Transition from a Quantum Anomalous Hall Insulator to an Axion Insulator
在量子霍尔和量子反常霍尔（QAH）系统中，从一个平台到下一个平台或到绝缘体的相变揭示了普遍的标度行为。最近在磁性拓扑绝缘体夹层样品中证实了磁场驱动下从QAH绝缘体到轴子绝缘体的量子相变。在这里，我们表明，在过渡点的纵向电阻对磁场的导数的温度依赖性遵循的特征幂律，表明一个普遍的标度行为的QAH到轴子绝缘体相变。类似于量子霍尔平台到平台的转变，QAH到轴子绝缘体的转变也可以通过Chalker-Coddington网络模型来理解。我们提取的临界指数k~ 0.38与最近的高精度数值计算结果的相关长度指数的Chalker-Coddington模型在v ~ 2.6，而不是普遍接受的值2.33。
2020-08-29 cond-mat.mes-hall
Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces
电子自旋动量锁定与背景磁织构一起可以显著改变电子输运性质。本文从理论上研究了拓扑绝缘体与顶部含有磁性skyrmions的磁性绝缘体之间的电子输运。与常规金属中的拓扑霍尔效应不同，即使在没有面内磁织构的情况下，skyrmion也会对异常霍尔电导率产生额外的贡献，这是由于在skyrmion边界处获得的狄拉克电子的相位因子特性。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall Effect of Tachyons in a Topological Insulator Junction
本文研究了两个拓扑绝缘体结在外磁场作用下的超快电子激发。从快子的有效二维模型和两个拓扑绝缘体的结态评估的朗道能级显示出一些在传统电子系统或石墨烯中看不到的独特性质。$ν=1/3$分数量子霍尔效应在快子系统中也有很强的存在。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Nature of Integer Quantum Hall Transitions
基于无序任意子模型，重新讨论了量子霍尔系统的金属-绝缘体跃迁与超流-绝缘体跃迁之间的映射。采用超流-绝缘体跃迁的单参数标度法分析了整数量子霍尔跃迁的标度行为。分析表明，在弱无序极限下，量子霍尔平台直接跃迁到绝缘体，而在强无序极限下，量子霍尔平台则发生漂移跃迁。在这两种情况下，过渡对应于一个非手性超流绝缘体过渡，与纵向和横向量子霍尔电导率以下的半圆关系。
2002-08-06 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment on "Localization and Metal-Insulator Transition in Multilayer Quantum Hall Structures"
这是对田中和町田评论的回复。我们提供了一些细节推导的有效场论的整数量子霍尔跃迁使用非阿贝尔手征反常。
1998-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Insulator Heterostructure
基于从头计算，我们预测，一个单层的Cr掺杂（Bi，Sb）2 Te 3和GdI 2异质结构是一个量子反常霍尔绝缘体与非平凡的带隙高达38 meV。我们的预测背后的原理是，两个拓扑平凡的铁磁绝缘体之间的能带反转可以导致非零的陈数，这提供了一个更好的方式来实现量子反常霍尔态没有随机磁掺杂。此外，还提出了一个简单有效的模型来描述该体系中自旋极化带反转的基本机制。此外，我们还预测在（Bi_（2/3）Cr_（1/3））_2 Te_3/GdI_2超晶格中可以实现三维量子反常霍尔绝缘体。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall
Current scaling of the topological quantum phase transition between a quantum anomalous Hall insulator and a trivial insulator
我们报道了磁性拓扑绝缘体异质结构薄膜表面的量子反常霍尔绝缘体和平凡绝缘体之间的量子相变的电流标度研究。通过倾斜磁化同时测量霍尔电导率$σ_{xy}$来观察转变。在各种激励电流下获得的$σ_{xy}$的转变曲线在单个点处彼此交叉，例示了转变的量子临界行为。过渡曲线的斜率遵循激励电流的幂律依赖性，给出标度指数。结合已有的温度标度研究结果，分别得到局域长度的临界指数$ν$ = 2.8 $\pm$ 0.3和相干长度的临界指数$p$ = 3.3 $\pm$ 0.3。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of Hall viscosity
霍尔粘性是描述宇称破缺的二维系统中动量输运的非耗散响应函数。它在量子霍尔机制中被量子化，并且包含关于量子霍尔态的拓扑顺序的信息。霍尔粘性可以区分具有相同霍尔电导但拓扑序不同的量子霍尔态。迄今为止，缺乏实验上可获得的霍尔粘度的特征。我们利用霍尔粘度有助于在有限波长的电荷传输的事实，因此可以从非局部电阻测量不均匀的电荷流中提取。我们解释如何确定霍尔粘度从这样的传输实验。特别是，我们表明，接近接触电流注入的电化学电位的轮廓是敏感的霍尔粘度的值。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin Hall Effect Induced Spin Transfer Through an Insulator
当电荷电流通过表现出自旋霍尔效应的正常金属时，自旋在横向方向上累积在样品的边缘。我们预测，这种自旋积累，或自旋电压，使量子隧穿自旋通过绝缘体或真空到达铁磁体没有转移电荷。在一个正常的金属/绝缘体/铁磁绝缘体三层（如Pt/氧化物/YIG），量子隧穿解释了自旋转移力矩和自旋泵随绝缘体的厚度呈指数衰减。在正常的金属/绝缘体/铁磁金属三层（例如Pt/氧化物/Co）中，自旋转移一般不随绝缘体的厚度单调衰减。结合自旋霍尔磁电阻，这种隧穿机制点的可能性，一种新型的隧道光谱，可以探测磁振子态密度的铁磁绝缘体在一个全电和非侵入性的方式。
2016-08-20 cond-mat.mes-hall
Quantum spin Hall effect in 2D topological insulators
人们对拓扑绝缘体产生极大兴趣的最初动机是希望观察到量子自旋霍尔效应。因此，如果一种材料处于拓扑绝缘体状态，他们通常称之为量子自旋霍尔态。然而，尽管令人印象深刻的实验结果证实了量子自旋霍尔态的存在，但量子自旋霍尔效应尚未被检测到。本文首先简要介绍了量子自旋霍尔效应（由拓扑陈数决定的量子自旋电导），然后分析了边界条件对观察到这种效应的关键作用，最后讨论了量子自旋霍尔效应是否以及如何被观察到。
2011-08-31 cond-mat.mes-hall
Berry phase theory of planar Hall effect in Topological Insulators
在体传导极限下，外磁场平行于外加电流方向时，外尔半金属和拓扑绝缘体的纵向磁阻效应为负。拓扑半金属中的负纵向磁电阻效应被认为是手征反常效应的结果，而拓扑绝缘体中的负纵向磁电阻效应还没有得到很好的定义。另一个有趣的现象，平面霍尔效应-在所施加的共面电场和磁场的平面中出现横向电压，其彼此不完全对准，其中传统的霍尔效应消失的配置，最近被认为存在于Weyl半金属中。本文提出了一种在体电导极限下三维拓扑绝缘体平面霍尔效应的准经典理论。从玻尔兹曼输运方程出发，导出了拓扑绝缘体的平面霍尔电导率和纵向磁导率的表达式，并指出了轨道磁矩对平面霍尔效应的重要作用。我们的理论结果预测特定的实验签名拓扑绝缘体，可以直接在实验中检查。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect of Dirac fermions on the surface of a topological insulator
研究了强拓扑绝缘相的Wilson-Dirac型拓扑绝缘体薄膜表面Dirac费米子的量子霍尔效应。虽然磁场破坏了体的时间反演对称性，但即使在强场状态下，表面态也可以存活。我们研究如何朗道水平的表面态的对称性破缺微扰的影响。
2017-03-07 cond-mat.mes-hall
Quantum spin/valley Hall effect and topological insulator phase transitions in silicene
我们提出了硅烯中量子自旋和量子谷霍尔效应的理论实现。我们表明，电场和内在的自旋轨道相互作用的组合导致量子相变在电荷中性点。这种从二维拓扑绝缘体到平凡绝缘状态的相变伴随着量子自旋霍尔效应的淬灭和量子谷霍尔效应的发生，提供了一种实验调谐硅烯拓扑状态的工具。与石墨烯和其他传统的拓扑绝缘体相比，硅烯中提出的效应可以通过实验获得。
2012-06-16 cond-mat.mes-hall
The stability of the fractional quantum Hall effect in topological insulators
随着最近在拓扑绝缘体表面观察到类石墨烯朗道能级，分数量子霍尔效应的可能性，这是强关联的基本特征，已经变得令人感兴趣。一些实验已经报道了朗道内能级结构，这暗示了分数量子霍尔效应。本文从理论上讨论了分数量子霍尔效应的可行性，并认为虽然这种效应在理想情况下应该发生在$n=0$和$|n|=1$朗道能级上，但在更高的$|n|$朗道能级上却被排除了。与石墨烯不同，拓扑绝缘体中的分数量子霍尔效应被预测为由于自旋轨道耦合而在$n=1$和$n=-1$朗道能级之间显示出有趣的不对称性。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Localization and Metal-Insulator Transition in Multi-Layer Quantum Hall Structures
研究了整数量子霍尔体系中弱耦合多层电子系统的相结构和霍尔电导量子化。我们推导了一个有效场论，并进行了双圈重整化群计算。结果表明：（i）有限的层间隧穿（无论多么小）引起连续的金属和绝缘相和金属-绝缘体转变的酉普适类。(ii)霍尔电导率在3D制度中的金属相中没有重整化。(iii)霍尔电导在绝缘相被量子化。在体量子霍尔相中，有效场论描述了表面上的输运。
1997-11-07 cond-mat.mes-hall
Edge states and integer quantum Hall effect in topological insulator thin films
整数量子霍尔效应是二维量子物质的一种拓扑状态，最近在三维拓扑绝缘体薄膜中观察到。本文研究了强磁场作用下拓扑绝缘体中表面狄拉克费米子的朗道能级和边缘态。我们研究了霍尔电导量子平台的形成，发现了两种不同的模式，在一种模式中填充数覆盖所有整数，而在另一种模式中填充数仅覆盖奇数。我们专注于最接近零能量的量子平台，并证明了结构反转不对称导致的量子自旋霍尔效应的崩溃。给出了量子霍尔态随磁场、栅压和化学势变化的相图。本工作建立了一个直观的边缘态图像，以理解拓扑绝缘体薄膜中Dirac电子的整数量子霍尔效应。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Insulator of Composite Fermions
我们证明了弱六角周期势可以将具有偶数分母磁填充因子的二维电子气转变为复合费米子的量子反常霍尔绝缘体，产生分数量子化的霍尔效应.该系统提供了一个实现的Halflion蜂窝网络模型，虽然在一个复合费米子系统。我们进一步提出了一个试用的波函数的状态，并数值评估其相对于竞争的Hofstadter状态的稳定性。提出了可能的实验参数。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall
Large Anomalous Hall Effect in Topological Insulators Proximitized by Collinear Antiferromagnets
由于CrSb具有高的Néel温度（$\sim$ 700 K）和半金属特性，它在室温反铁磁自旋电子学应用中是一种很有吸引力的材料。利用\emph{ab initio}密度泛函理论研究了CrSb双层膜在少层拓扑绝缘体薄膜上的磁性.我们发现薄膜的总反常霍尔电导率的本征部分是非零的，并且近似量子化。发现在少层拓扑绝缘体薄膜上的双层CrSb的Néel温度比孤立的CrSb薄膜的Néel温度高约两倍。由于CrSb的费米能级态密度低，引入无序可以实现霍尔量子化。因此，拓扑绝缘体表面的CrSb双层膜是高温量子反常霍尔效应的有吸引力的候选者。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations and disorder induced $ν=0$ quantum Hall plateau in topological insulator nanowires
暴露在磁场中的干净拓扑绝缘体会产生朗道能级，并伴随着无限平板几何形状的非零霍尔电导率。在这项工作中，我们考虑的情况下，无序的拓扑绝缘体纳米线和发现，相比之下，零霍尔高原出现在一个广泛的能量窗口接近狄拉克点。我们数值计算了无序纳米线统计系综的电导及其分布，并利用电导涨落研究了绝缘相对纳米线长度、无序强度和磁场等系统参数的依赖关系。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Geometry induced quantum Hall effect and Hall viscosity
对于被限制在四维欧氏空间中的二维螺旋面上的粒子，利用薄层量子化方法导出了有效哈密顿量。我们发现，有效动力学的规范结构是由挠率决定的，挠率起着U（1）规范势的作用，关联态的拓扑结构是由起源于四维空间的轨道自旋决定的.引人注目的是，对扭转的响应贡献了量子霍尔效应，并且对扭转变形的响应贡献了霍尔粘度，霍尔粘度完美地呈现为量子霍尔效应的多个通道的同时发生。这一结果直接提供了一种探测霍尔粘度的方法。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous and Topological Hall effect in Cu doped Sb2Te3 Topological Insulator
在不同温度和不同磁场下对Sb_（1.90）Cu_（0.10）Te_3的磁输运和磁化强度进行了测量。在高场下的磁输运测量表明体态和表面态共存。磁化强度显示了Cu掺杂诱导的反铁磁有序，观察到的量子振荡表明，在Sb 1.90 Cu 0.10 Te 3的磁化强度是体属性。霍尔数据的非线性表明存在反常和拓扑霍尔效应。根据Cu掺杂Sb_2Te_3拓扑绝缘体的霍尔测量数据，对反常和拓扑霍尔效应（THE）进行了评价.
2018-09-15 cond-mat.mes-hall
Spin-circuit representation of spin pumping into topological insulators and determination of giant spin Hall angle and inverse spin Hall voltages
本文构建了自旋泵浦进入拓扑绝缘体的自旋电路表示，考虑体态与表面态平行通道，发现高电导表面态主导了自旋混合电导率与逆自旋霍尔电压的增加，测定出接近最大值1的巨型自旋霍尔角，并引入自旋吸收层使逆自旋霍尔电压翻倍。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall
Large unidirectional spin Hall and Rashba-Edelstein magnetoresistance in topological insulator/magnetic insulator heterostructures
由于其独特的对称性，单向自旋霍尔和Rashba-Edelstein磁阻（USRMR）是非常重要的基本和实际的利益，特别是在读取磁化状态的两端自旋轨道转矩开关存储器和逻辑器件的上下文中。最近的研究表明，拓扑绝缘体可以提高USRMR幅度。然而，迄今为止在此上下文中研究的拓扑绝缘体器件配置，即铁磁金属/拓扑绝缘体双层和磁性掺杂的拓扑绝缘体，分别受到金属层的电流分流和低居里温度的影响。在这里，我们报告了一种新的材料类别-磁性绝缘体/拓扑绝缘体双层异质结构中的大USRMR。这样的结构表现出USRMR是大约一个数量级大于迄今为止在全金属Ta/Co双层中报道的最高值。我们还演示了电流诱导的磁化切换辅助的奥斯特场，和电读出的USRMR，作为一个原型存储器设备。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Large anomalous Hall effect in ferromagnetic insulator-topological insulator heterostructures
我们证明了拓扑绝缘体化合物Bi 2 Te 3在铁磁绝缘体Cr 2 Ge 2 Te 6上的范德华外延。这些层的取向为Bi 2 Te 3的（001）平行于Cr2 Ge 2 Te 6的（001），Bi 2 Te 3的（110）平行于Cr2 Ge 2 Te 6的（100）。横截面透射电子显微镜表明形成了尖锐的界面。在低温下，由Bi_2 Te_3/Cr_2Ge_2 Te_6组成的双层膜表现出很大的反常霍尔效应（AHE）。倾斜场的AHE的研究表明，易轴位于沿c轴的异质结构，与体Cr2 Ge 2 Te 6的磁化测量一致。Cr2 Ge 2 Te 6的61 K居里温度和近化学计量比材料的使用可能导致基于AHE的自旋电子器件的发展。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
