Temperature Effects on Edge Magnetoplasmons in the Quantum Hall Regime
针对温度不太低的情况，提出了边缘磁等离子体激元（EMPs）的微观处理方法，其中满足不等式$k_{B}T\gg \hbar v_{g}/\ell_{0}$，其中$v_{g}$是边缘态的群速度，$\ell_{0}$是磁长度，并针对填充因子$ν=1(2)$。我们得到了独立的电磁脉冲模式空间对称和反对称的边缘。详细描述了具有特征长度$\ell_{T}=\ell_{0}^{2}k_{B}T/\hbar v_{g}$的新边缘波（边缘螺旋波、偶极、四极和八极电磁脉冲）的空间结构和色散关系。我们已经发现，在一个空间均匀的耗散通道内，在不太低的温度下的基本EMP的阻尼是不量化的，并具有$T^{-1}$依赖性的众所周知的结果相反。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall
Frequencies of the Edge-Magnetoplasmon Excitations in Gated Quantum Hall Edges
利用GaAs/AlGaAs二维电子气（2DEG）晶片表面制作的共面波导（CPW）研究了微波通过量子霍尔系统边缘的传输。通过向中心电极（CE）施加负偏压$V_\mathrm{g}$并耗尽CE下方的2DEG，将边缘引入到CPW的槽区。我们观察到的峰值归因于边缘磁等离子体激元（EMP）的激发在一个基频$f_0$和在其谐波$i f_0$（$i$ = 2，3，.）。频率$f_0$随着$V_\mathrm{g}$的减小而增加，表明对于更负的$V_\mathrm{g}$，EMP以更高的速度传播。$f_0$对$V_\mathrm{g}$的依赖性被解释为边缘状态和CE之间的距离的变化，这改变了速度通过改变它们之间的电容耦合。观察到峰继续，尽管清晰度较低，直到$V_\mathrm{g}$的区域，其中2DEG仍然保持低于CE。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall
Edge magnetoplasmons in graphene
我们通过在微米剥离石墨烯周边的窄接触之间进行皮秒飞行时间测量，观察到量子霍尔区域中石墨烯中边缘磁等离子体激元（EMP）模式的传播。我们发现传播是手征的低衰减，并有一个速度，这是量子化的霍尔高原。速度有两个贡献，一个来自霍尔电导率，另一个来自沿边缘的载流子漂移，我们能够通过其不同的填充因子依赖性来分离。漂移分量被发现是略小于费米速度预期的石墨烯动力学在一个突然的边缘电位。霍尔传导贡献比预期的慢，并且指示来自霍尔电荷的库仑电势中的约500nm的特征长度。该实验说明了EMP如何耦合到电磁场，打开了GHz到THz手性等离子体激元应用到电压控制移相器，循环器，开关和紧凑型可调谐环形谐振器等设备的前景。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
Observation of inter-edge magnetoplasmon mode in a degenerate two-dimensional electron gas
我们研究了边缘磁等离子体激元的传播时间分辨的电流测量在一个样品中，它允许选择性地检测边缘状态的量子霍尔制度。我们观察到两个去耦模式的边缘和边缘间磁等离子体在填充因子接近3。通过对各模式传播速度的分析，导出了边缘结构的内部空间参数。
2004-07-07 cond-mat.mes-hall
Edge-Magnetoplasmon Wave-Packet Revivals in the Quantum Hall Effect
量子霍尔效应必然伴随着位于二维电子系统边缘的低能激发。对于电子通过长程库仑相互作用相互作用的情况，这些激发是边缘磁等离子体激元。我们解决的时间演化的局域边缘磁等离子体波包。在短时间内，波包沿边缘运动，并伴随经典的E-交叉B漂移。我们表明，在较长的时间的波包可以有类似的Rydberg波包，在原子中使用短脉冲激光产生的属性。特别是，我们表明，边缘磁等离激元波包可以表现出周期性的复苏，其中分散的波包重新组装成本地化的。我们提出边缘磁等离子体激元波包的研究作为一种工具，研究整数和分数量子霍尔边缘的动力学性质。讨论了用于准备初始波包和用于在稍后时间检测它的各种场景。我们评论的重要性，磁等离子体声子耦合和量子和热波动。
1996-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photovoltaic Oscillations Due to Edge-Magnetoplasmon Modes in a Very-High Mobility 2D Electron Gas
利用极高迁移率GaAs/AlGaAs二维电子霍尔棒样品，实验研究了微波辐照引起的光电阻/光伏振荡，在此范围内可以观察到1/B和B周期振荡。在27和130 GHz之间的频率范围内，我们发现这两种类型的振荡彼此解耦，与1/B振荡大量发生而B振荡沿着霍尔条的边缘发生的相应模型一致。与此现象的原始报告（参考文献1）相反，我们发现样品中B振荡的周期性与电压测量引线之间霍尔条部分的长度L无关。
2007-11-12 cond-mat.mes-hall
Magnetodrag in hydrodynamic regime: effects of magnetoplasmon resonance and Hall viscosity
本文研究了强关联电子液体双电层的磁输运性质。对于足够干净的高流动性样品，在这些系统中的高温运输制度可以描述在纯流体动力学方面。我们集中在层间库仑散射介导的纵向阻力效应的磁场依赖性，并确定几种机制的跨阻，这是由粘性流，磁等离子体共振，和耗散热通量。特别是，我们阐明如何霍尔粘度进入磁阻力和修改其温度依赖性的磁场。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Non-reciprocal quantum Hall devices with driven edge magnetoplasmons in 2-dimensional materials
我们开发了一个理论，描述了非互易设备采用2维材料的量子霍尔制度电容耦合到外部电极的响应。由于这些器件中的传导被认为与边缘磁等离子体激元（EMP）有关，我们首先使用随机相位近似中的线性响应理论研究EMP问题。我们的模型可以包含几个案例，这些案例在文献中经常以不同的理由进行处理。特别是，我们分析了等离子体激元激发支持的光滑和尖锐的约束势在2维电子气，在单层石墨烯，我们指出这些材料的相似性和差异。我们还占一般的时间依赖性的外部驱动器应用到系统。最后，我们描述了一个非互易量子霍尔器件的行为：响应包含额外的谐振功能，这是没有预见到从以前的模型。
2017-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Auger-like Relaxation of Inter-Landau-Level Magneto-Plasmon Excitations in the Quantised Hall Regime
二维强关联电子气体中的俄歇弛豫可以表示为中性磁等离子体激元激发的类俄歇过程。“介电”状态的情况下，缺乏自由电子（即在整数填充$ν$）被认为是。实际上，类俄歇过程是两个磁等离子体激元的合并，这两个磁等离子体激元被转换成具有零二维波矢的不同等离子体激元模式的单个磁等离子体激元。这一事件被证明是积极允许磁等离子体附近的旋转子最小的频谱具有无限的状态密度。因此，出现了通过反斯托克斯拉曼散射间接观察磁子的额外可能性。我们发现这个过程的速率采用激子表示相关的矩阵元素计算的技术。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Electrostatic splitting of an Edge Magnetoplasmon Resonator
Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）
本文研究嵌入边磁等离激元谐振器的量子点接触的效应，结合直流与射频测量证实多种量子霍尔态特征，通过静电栅控确定相关参数，提出与实验吻合的几何模型。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall
Hall and dissipative viscosity effects on edge magnetoplasmons
电子液体中的流体动力学和粘性效应是当前研究的焦点。最有趣的可能是非耗散霍尔粘度，由于其受保护的拓扑性质，可以帮助识别复杂的拓扑顺序。在这项工作中，我们研究了一般的粘度，特别是霍尔粘度的影响，在2D电子系统中的边缘磁等离子体激元的色散关系。使用扩展的标准维纳-霍普夫技术，我们得到一个一般的解决方案的问题，占远程库仑势。在其他功能中，我们发现，在边缘上的粘度影响的分散已经领先秩序的波矢量，使边缘模式更适合其测量相比，他们的散装同行。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Gate tunable edge magnetoplasmon resonators
本文提出一种栅极可调边缘磁等离激元谐振器，通过磁场和静电栅极连续调控谐振频率与腔体尺寸，为未来分数量子霍尔区域非阿贝尔任意子干涉测量提供通用平台。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall
Acoustic Edge Magnetoplasmons and Quantum Hall Effect
讨论了轴对称简并二维电子系统中边缘磁等离子体振荡谱中低频“声学”（$ac$）模式的行为细节，其中电子密度分布$n(\vec r)$在$r$接近电子所占畴外半径$R$时表现为$n(\vec r \to R)\to 0$.它示出，找到依赖的频谱的$ac$模式的径向（$l$）和方位角（$m$）指数时，$l$和$m$都很小，需要轴对称的解决方案的相关问题。在所谓的电子密度分布的椭圆近似$n(\vec r)$中实现了期望。所得到的结果被用来解释现有的数据上的$ac$ -模式的激发在简并电子磁盘与平滑的电子密度分布放置在磁场$H$垂直于磁盘平面。进行的分析证实了报告的在$H \gg H_{max}$范围内检测到软$ac$ -模式，其中$H_{max}$是观察到$ω_{lm}^{s}(H)$曲线最大值的场（此处和下方$ω_{lm}^{s}(H)$代表软$ac$ -模式的频率）。在量子霍尔效应（QHE）体系中，当磁场变化时，在具有光滑电子密度分布的二维电子系统的边界附近，$ac$ -模与$(integer)$ -通道之间不可避免地产生强相互作用.良好的$integer$ -条纹可以抑制实验中实际观察到的一些声学模式。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Carrier drift velocity and edge magnetoplasmons in graphene
我们研究电子动力学在石墨烯边缘通过研究集体边缘磁等离子体激元（EMP）激发的传播。通过对剥离样品周围皮秒时间尺度上窄波包的传播进行计时，我们发现在霍尔平台上量子化的速度下具有低衰减的手征传播。我们从EMP传播中提取载流子漂移的贡献，发现它略小于费米速度，正如预期的突然边缘。我们还提取了库仑相互作用在边缘的特征长度，并发现它是小于软，耗尽边缘系统。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Drift velocity of edge magnetoplasmons due to magnetic edge channels
本文从磁性边缘通道及其电动力学响应出发，开发了边缘磁等离激元漂移速度的完整量子理论，推导出漂移速度为穿过费米能级的边缘通道群速度的调和平均值，并证明其有效增强体Hall响应从而提高总磁等离激元速度。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall
Observability of counterpropagating modes at fractional-quantum-Hall edges
当体填充因子为1 - 1/m且m为奇数时，分数量子霍尔样品的边缘至少会出现一个与磁等离子体同时反向传播的手征集体模.最初对另一种模式的实验搜索没有成功。在本文中，我们解决的条件下，它的观察应预期在实验中的电子系统被激发和探测的电容耦合。我们推导出现实的表达缓慢的反向传播模式的速度，从微观计算，这是简化的远程Hartree和残余相互作用之间的朗道-Silin分离。微观计算确定了长波长中性激发的边缘刚度，这固定了慢模速度，以及影响磁等离子体色散的边缘区域的有效宽度。
1998-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmon Excitations and Spin Density Instabilities in an Integer Quantum Hall System with a Tilted Magnetic Field
利用含时Hartree-Fock近似，研究了倾斜磁场作用下抛物型量子阱纳米结构中整数量子霍尔系统的磁等离子体激元集体模激发.对于偶数填充，我们发现自旋密度模的色散在有限波矢处有一个磁-旋子极小值，对于1-10特斯拉量级的平行场，在10^6 cm^{-1}的几倍处，仅在垂直于面内磁场的方向上，而模能量随着波矢平行于面内磁场而单调增加。当面内磁场足够强（远高于10特斯拉）时，我们推测该旋子最小值可能达到零能量，这表明可能发生二阶相变到具有破坏的平移和自旋对称性的状态。我们讨论了观察这种平行场诱导量子相变的可能性。我们还推导出了随时间变化的Hartree-Fock近似内的介电函数的表达式，并在我们的磁等离子体计算中包括屏蔽效应。我们讨论了几个外来的dystery-broken阶段，可能是稳定的，在有限的平行领域，并提出，最近在平行场实验中观察到的输运各向异性，可能是由于我们的理论中预测的skyrmion条纹相的形成。我们预测的各向异性有限波矢抑制，甚至可能是一个模式软化导致量子相变的各向异性相，在集体自旋激发模式的宽阱系统在横向于所施加的平行磁场的方向应直接通过实验观察到的非弹性光散射光谱。
2002-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Distributed-element circuit model of edge magnetoplasmon transport
本文报道了量子霍尔器件中边缘磁等离子体激元输运的实验和理论研究。我们开发了一个模型，使我们能够计算的电磁脉冲在QH设备的各种几何形状的输运系数。在我们的模型中，QH系统被描述为手性分布元件（CDE）电路，其中库仑相互作用的影响表示为沿单向传输线分布的电化学电容。我们通过单边和耦合边通道，量子点接触，单腔和双腔结构测量EMP输运系数。这些测量的透射谱可以通过使用相应的CDE电路的模拟很好地再现。通过拟合实验结果与模拟，我们推导出电路参数，表征在一个现实的QH系统的边缘通道周围的静电环境。在门定义的结构中观察到的EMP输运特性的门电压依赖性的解释在CDE电路中的电路参数的门调谐。
2013-09-01 cond-mat.mes-hall
Effect of spatial dispersion on the spectrum of inter-edge magnetoplasmons in the two-dimensional heterogeneous system
本文从理论上研究了在垂直磁场中两个相互接触的二维电子系统边界上的低频电子密度振荡谱。这是第一次在RAS的无线电工程和电子学研究所（V.A. Volkov，S.A. Mikhailov，1992），在国外的研究论文中进行了实验研究，称为边间磁等离子体（IEMP）。当二维系统是有限的且具有半平面形状时，内部边界变为外部边界，这些等离子体子转变为众所周知的边缘磁等离子体子。现有的边缘和边缘间磁等离子体激元理论是在忽略电导率空间色散的情况下建立的。在这里，我们试图推导和分析的IEMP色散方程的电导率的空间色散。内边界被假定为一条直线，在该直线上电子浓度变化微弱但呈阶梯状。与霍尔磁导率相比，对角电导率的跳跃被认为是很小的。与回旋频率相比，IEMP频率较小。作为波矢量的函数的IEMP频率以由电子回旋半径与等离子体激元波长的比率确定的周期振荡。对于长波长，IEMP色散曲线与已知结果一致。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall
Delocalized low-frequency magnetoplasmon in a two-dimensional electron fluid with cylindrical symmetry
本研究发现在保持柱对称性、电子密度径向强非均匀分布的二维电子系统中存在非局域低频磁等离激元模式，经液氦表面电子实验和数值模拟验证，拓展了二维电荷系统集体激发的种类。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic decay of edge magnetoplasmons in graphene
通过高频电子测量研究了石墨烯量子霍尔（QH）系统中边缘磁等离子体激元（EMP）的本征和非本征衰减。从电磁脉冲在盘形石墨烯共振，我们表明，由于相互作用的电磁脉冲的色散关系是非线性的，引起的电磁脉冲波包的本征衰减。我们还确定了外在的耗散机制，由于在体石墨烯的EMP波包的衰减时间与局域态的相互作用。我们指出，由于石墨烯独特的线性和无带隙的能带结构，EMP耗散可以低于GaAs系统。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of Gate Screening on Edge Magnetoplasmons by Highly Resistive ZnO Gate
通过测量InAs量子霍尔系统中的边缘磁等离子体激元（EMP）的速度，研究了在千兆赫范围内抑制栅极与低维电子系统之间高频耦合的方法，比较了三个具有不同电磁环境的样品中的EMP速度：一个具有高阻氧化锌（ZnO）顶栅，另一个具有普通金属（Ti/Au）顶栅，另一个没有门。在ZnO栅样品中测得的电磁脉冲速度比Ti/Au栅样品中的电磁脉冲速度大一个数量级，与未栅样品中的电磁脉冲速度几乎相同。众所周知，Ti/Au栅样品中较小的速度是由于EMP中电场的屏蔽。在ZnO栅极样品中的栅极屏蔽效应的抑制允许我们测量未屏蔽的EMP的速度，同时改变电子密度。它还提供了一种避免量子霍尔边缘沟道和栅电极之间不必要的高频耦合的方法。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
In-plane noncollinear exchange coupling mediated by helical edge states in Quantum Spin Hall system
研究了量子自旋霍尔系统中螺旋边态介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida（RKKY）相互作用。螺旋边缘态在两个局域自旋之间诱导了面内非共线交换耦合，而在正常金属中诱导的是各向同性耦合。在基态中两个局部自旋之间的角度取决于费米能级。这种性质可以用来通过调节电子门来控制自旋的角度。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
Zero-field Edge Magnetoplasmons in a Magnetic Topological Insulator
将铁磁掺杂剂（例如铬或钒）掺杂到三维（3D）拓扑绝缘体（TI）（Bi，Sb）2 Te 3的薄膜中最近导致了量子反常霍尔效应（QAHE）的实现，这是量子物质的独特相。这些材料是非常令人感兴趣的，因为它们可以支持即使在零磁场下也经由边缘通道无阻力地流动的电流。到目前为止，QAHE已调查使用低频传输测量。然而，传输需要接触样品，并且由于存在经由本体或表面的平行导电路径，或者因为可能存在额外的非手性边缘通道，结果可能难以解释。在这里，我们超越运输测量探测的微波响应的磁化磁盘的Cr-（Bi，Sb）2 Te 3。我们确定与手性边缘磁等离子体（EMP），强大的边缘通道的签名，确实是固有的这种材料系统的功能。我们的研究结果提供了一个测量的边缘激励的速度，而不接触样品，并铺平了道路，一个新的，片上电路元件的实际重要性：TI，零场微波环行器。
2017-03-09 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmon-Mediated Resonant Photogalvanic Effect in a Gated Strip of 2D Electrons
该研究探讨了二维电子条带中磁光子介导的共振光电伏特效应，揭示了其与经典霍尔效应的相似性及磁场与电流的关系。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Robust helical edge transport at $ν=0$ quantum Hall state
在具有狄拉克锥的二维材料中，最有趣的预测之一是第零朗道能级（LL）的存在，该能级由具有相反手性的电子和空穴均等地填充。在LL填充因子$ν=0$带隙的量子霍尔态处，塞曼分裂产生了具有螺旋自旋结构的无隙边缘态。我们在零能隙碲化汞量子阱中观测到了$ν=0$量子霍尔态的巨非局域四端输运。我们的实验清楚地证明了在单谷狄拉克锥材料系统中存在鲁棒的螺旋边缘态。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall
Time-resolved measurement of ambipolar edge magnetoplasmon transport in InAs/InGaSb composite quantum wells
提出一种无需量子点接触的片上时间分辨输运测量方案，并在InAs/InGaSb复合量子阱的电子与空穴区观测边缘磁等离子体脉冲，揭示电荷坑导致的减速与展宽。
2022-06-27 cond-mat.mes-hall
Absence of Scaling in the Integer Quantum Hall Effect
我们利用边缘磁等离子体的透射测量研究了两个最低整数量子霍尔态之间过渡区的电导峰。过渡区的宽度随频率线性增加，但外推到零频率和温度时仍然有限。与流行的理论图像相反，我们的数据并没有显示出临界现象的标度特性。这些结果表明，在我们的实验中，一个不同的机制支配的过渡。
1998-06-24 cond-mat.mes-hall
Observation of Helical Edge States and Fractional Quantum Hall Effect in a Graphene Electron-hole Bilayer
量子霍尔边缘态为研究一维（1d）电子提供了丰富的基础，但仅限于沿单一方向的手性传播。在这里，我们展示了一个多功能的平台，以实现新的一维系统相结合的量子霍尔边缘状态相反的手征在石墨烯电子空穴双层。使用这种方法，我们的工程螺旋一维边缘导体的反向传播模式本地化在单独的电子和空穴层由一个可调的电场。这些螺旋导体表现出强烈的非局域传输信号和抑制反向散射由于反向传播模式的相反的自旋极化。此外，我们调查这些电子空穴双层在分数量子霍尔制度，在那里我们观察到通过分数和整数边缘状态相反的手征传导，铺平了道路实现一维螺旋系统与分数量子统计。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect originated from helical edge states in Cd$_3$As$_2$
三维拓扑半金属中量子霍尔效应的实验观测引起了人们极大的关注，但对其起源仍存在争议。我们系统地研究了拓扑半金属中量子霍尔效应对厚度、费米能级和生长方向的依赖关系，并考虑了费米弧表面态、约束诱导体子带和螺旋侧面边缘态的贡献.特别是，我们专注于深入研究的狄拉克半金属Cd $_{3}$ As $_{2}$及其沿实验可达方向生长的片，包括[001]，[110]和[112]。我们揭示了一个被忽略的机制，从塞曼分裂的螺旋边缘状态，这与费米弧三维量子霍尔效应，可能会给出一个非单调依赖的霍尔电导平台上的磁场在实验研究的[112]方向板。我们的结果对于探索二维以外的量子霍尔效应具有重要意义。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall
Novel edge magnetoplasmons with dissipation localized near the edges for very low temperatures and sharp density profiles
边缘磁等离子体激元（EMP）的治疗，基于局部电流密度的微观评价，提出。在填充因子ν=1或2的量子霍尔区和低温下，当耗散局限在边缘附近时，它是有效的。封闭的潜力，平坦的通道的内部，假设平滑的磁长度尺度上，但足够陡峭的边缘，密度分布是尖锐的和耗散考虑的结果只从电子intraedge-intralevel过渡由于散射的压电声子。对于宽通道，存在相对于边缘空间对称和反对称的独立EMP模式。这些模式中的某些模式甚至在耗散很强时也可以几乎无阻尼地传播，因此被称为边缘螺旋。与众所周知的结果的空间均匀耗散的通道内，我们得到的基本电磁脉冲的阻尼是不量化的，并随着T**3或$T**（-3），其中T是温度，在高和低频率的限制，分别。由此产生的色散关系和电荷密度畸变的特征长度是磁长度。考虑金属门的屏蔽（如果存在）。
1997-09-10 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved Tunneling into Fractional Quantum Hall Edges
从理论上考虑了从二维接触到量子霍尔边缘的势垒是扩展的，均匀的，平行于边缘的情况下。与先前实现的隧穿几何形状相比，微观边缘结构的细节直接表现在差分隧穿电导的电压和磁场依赖性中。特别是，它是可以测量的边缘磁等离子体激元模式的色散，并存在额外的，有时反向传播，边缘激发分支可以被检测到。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall
Robust integer and fractional helical modes in the quantum Hall effect
具有一维螺旋模式的电子系统，其中电子的自旋和动量被锁定，最近已经成为其自身的一个重要领域。当耦合到一个传统的超导体，这样的系统预计将表现出拓扑超导性，一个独特的阶段，引起异国情调的马约拉纳零模式。更有趣的是分数螺旋态，这是以前没有观察到的，它为实现广义的准费米子开辟了道路。这些准粒子具有非阿贝尔交换统计，可以作为拓扑量子计算的基础。在这里，我们提出了一种新的方法来形成保护的一维螺旋和分数螺旋边缘模式的量子霍尔制度。该平台是基于一个精心设计的双量子阱结构的高迁移率GaAs为基础的系统。反过来，量子阱容纳两个2D电子的子带，每个子带被调谐到量子霍尔效应状态。通过对结构的不同区域进行静电门控，形成属于具有相反自旋的朗道能级的反向传播整数以及分数边缘模式，从而呈现螺旋模式。我们证明，由于自旋保护，这些螺旋模式保持弹道，没有观察到大距离的混合。除了螺旋模式的形成，这个新的平台可以被利用作为一个丰富的游乐场的人工诱导复合分数边缘模式，以及建设的干涉仪的基础上手性边缘模式。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Robust Helical Edge Transport in Quantum Spin Hall Quantum Wells
我们发现，在基于量子自旋霍尔系统的狄拉克点的掩埋可以产生意想不到的鲁棒性的边缘状态的磁场。详细的${\bf k\cdot p}$能带结构分析表明，InAs/GaSb和HgTe/CdTe量子阱表现出这样的埋狄拉克点。通过模拟运输中的一个有效的模型内描述的无序系统，我们进一步证明，埋狄拉克点产生近量子化的边缘传导到大磁场，与最近的实验一致。
2017-09-14 cond-mat.mes-hall
Helical quantum Hall phase in graphene on SrTiO$_3$
在垂直磁场作用下，电荷中性的石墨烯的基态被预测为具有铁磁有序和自旋过滤的螺旋边缘通道的量子霍尔拓扑绝缘体.然而，在大多数实验中，观察到一种绝缘状态，并通过晶格尺度的相互作用来解释，这种相互作用促进了具有带隙体和边缘激发的对称性破缺状态。我们通过适当地屏蔽SrTiO $_3$高- $k$介电衬底的库仑相互作用，将石墨烯零朗道能级的基态调谐到拓扑相。我们观察到强大的螺旋边缘运输出现在一个磁场低至1特斯拉和承受温度高达110开尔文超过微米长的距离。这种新的多功能石墨烯平台为自旋电子学和拓扑量子计算开辟了新的途径。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Observation of a Helical Luttinger-Liquid in InAs/GaSb Quantum Spin Hall Edges
本文报道了在InAs/GaSb量子自旋霍尔绝缘体边缘观察到的螺旋状Luttinger液体，它在低温和低偏压下表现出电导的特征抑制。此外，电导表现出幂律行为作为温度和偏置电压的函数。结果表明，在InAs/GaSb边缘态的输运过程中存在着强烈的电子-电子相互作用效应.由于边缘模的费米速度是由门控制的，因此可以对Luttinger参数进行微调。可调Luttinger液体的实现提供了一个一维模型系统，为未来的预测相关效应的研究。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Optical studies of the Transient Coherence in the Quantum Hall System
本文综述了强磁场中二维电子气飞秒非线性光学响应的研究进展。我们探测填充因子$ν\sim 1$的量子霍尔（QH）机制。我们的重点是在早期飞秒时间尺度的瞬态相干诱导通过光激发和其时间演化。我们利用非线性光谱技术、瞬态三脉冲四波混频光谱技术和多体理论同时研究了该系统的带间和带内相干性。我们观察到显着差异的调制掺杂量子阱系统（与2DEG）和类似的未掺杂量子阱（没有2DEG）之间的非线性光信号的时间和光谱分布。我们将这些定性差异归因于光激发电子-空穴对和2DEG之间的库仑相关性。我们发现，特别是，带内多粒子相干辅助的朗道能级间磁等离子体激元激发的2DEG占主导地位的飞秒非线性光学响应。这些激子磁等离子体激元相干性的最引人注目的效果是一个大的非共振四波混频信号的情况下，非常低的光激发载流子密度，未观察到在未掺杂的系统，具有强烈的时间振荡和异常对称的时间分布。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Low-Temperature Conductivity of Weakly Interacting Quantum Spin Hall Edges in Strained-Layer InAs/GaInSb
我们报道了应变InAs/Ga0.68In0.32Sb量子阱中的低温输运测量结果，该量子阱支持时间反转的螺旋边缘态。不同尺寸器件的螺旋边电导随温度和偏置电压的变化与弱相互作用螺旋边态的理论预期一致。此外，我们还发现螺旋边缘态的磁电阻与边缘相互作用效应和无序强度有关。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
In-plane Hall effect in two-dimensional helical electron systems
研究了具有自旋轨道耦合的二维电子系统的Berry曲率驱动和塞曼磁场相关的电流响应。描述了在外加面内磁场中出现的电流的新的非耗散分量。该分量横向于电场，在磁场中为奇数，并且仅取决于由自旋轨道耦合定义的磁场的一个特定方向。我们表明，该效果可以观察到在一些系统与$C_{3v}$对称性。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall
Helical nuclear spin order in a strip of stripes in the Quantum Hall regime
我们研究了在一个弱耦合的相互作用量子线阵列模拟的量子霍尔制度的二维电子气中的核自旋效应。我们表明，在这种线的电子和核自旋之间的超精细相互作用的存在下，可以诱导一个相变，有序的电子和核自旋成螺旋线在每个线。电子-电子相互作用效应，在一维条纹内明显，将GaAs的转变温度提高到数十至数百毫开尔文。我们预测具体的实验签名的存在的核自旋顺序，例如在不同的量子霍尔平台之间的过渡系统的电阻率。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize helical edge electrons
众所周知，螺旋形的量子自旋霍尔（QSH）边缘模式不受由于样品内的非磁性无序引起的反向散射的影响。因此，量子自旋霍尔边缘模式是非本地化的，并且即使在存在样品无序的情况下，也显示出消失的霍尔电阻以及量子化的2端、纵向和非本地电阻。然而，这不是接触障碍的情况。本文表明，当所有的接触是无序的N端量子自旋霍尔样品，然后通过这些螺旋QSH边缘模式的传输可以有一个显着的本地化校正。N端量子自旋霍尔样品中的所有电阻都偏离了忽略无序接触处获得的相位时导出的值，这种偏离称为量子局域化校正。在N端样品中，该校正项随接触无序度的增加而增加，但随接触数量的增加而减小。然而，非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall
Interplay of chiral and helical states in a Quantum Spin Hall Insulator lateral junction
我们研究了在有和没有外加磁场的情况下，碲化汞量子阱（一种规范的二维拓扑绝缘体）中的静电门控横向结的电子输运。我们独立地控制结区域内部和外部的载流子密度，从而调整在这些区域中的每个区域中传播的1D边缘模式的数量和性质。在二维带隙外，磁场驱动系统进入量子霍尔区，手征态在边缘传播。在这个制度中，我们观察到分数高原，反映了1D手性模式之间的平衡跨越交界处。随着载流子密度在中心区域和中等场接近于零，我们观察到电阻的振荡，我们归因于法布里-珀罗干涉的螺旋状态，使时间反演对称性破缺。在更高的领域，这些振荡消失，与预期的螺旋状态时，带反转解除协议。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Field Theory of the Fractional Quantum Hall Effect-I
我们提供了一个较短的信和cond-mat/9702098和一些新的结果的细节。我们描述了一个陈-西蒙斯理论的分数量子霍尔态中的磁等离子体自由度进入。我们推导出相关的波函数，运营商创造准空穴和复合费米子和玻色子（这是电子绑定到零）。我们展示了这些粒子的电荷和质量如何被重整化为最终值，并近似计算有效质量。通过导出复合费米子和玻色子以及它们的电荷和电流算符的哈密顿描述，我们使许多与它们相关的概念精确并协调。
1998-02-23 cond-mat.mes-hall
Novel Collective Excitation in Spin Textured Edges of Quantum Hall Systems
本文研究了填充因子为1的二维电子气在有磁场存在时边缘的电磁性质。自旋织构边缘的存在被证明是塞曼耦合和约束势的光滑性的函数。我们还计算了自旋织构相的低能激发。我们得到，除了经典的边缘磁等离子体在小波矢量，有一个几乎无色散的激发，在零波矢量的能量有限的差距。这种激发与自旋织构边缘相的对称性破缺有关。
1997-02-27 cond-mat.mes-hall
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
Electrostatic Control Enables Robust Helical Edge Channel Transport in III-V Quantum Spin Hall Insulators
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ctd.qmat）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C)（夏尔·库仑实验室 (L2C)）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；IES（电子与系统研究所）；Institut Universitaire de France（法兰西学院）；École Normale Supérieure, PSL（巴黎高等师范学院，PSL）
研究基于InAs/GaInSb的二维拓扑绝缘体中量子自旋霍尔输运受寄生影响的问题，采用双栅静电控制方法，减轻了相关限制，为III-V族量子自旋霍尔系统中可调拓扑输运提供了可靠平台。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall
Interacting two helical edge modes in quantum spin Hall systems
我们从理论上研究了量子自旋霍尔系统边缘的两个相互作用的一维螺旋模。发现了一种新型的无自旋能隙的边间关联液体（IECL），这种液体表现出比自旋满电子强得多的发散密度波（DW）和超导电性（SC）关联。可能的实验观察进行了讨论。
2009-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of helical edge modes in the chiral quantum anomalous Hall state
虽然有迹象表明，一个单一的手征量子反常霍尔（QAH）边缘模式可能已被实验检测到。最近有很多实验推测，一个单一的手征QAH边缘模式总是与一对准螺旋量子自旋霍尔（QSH）边缘模式一起实现。其原因似乎在于QAH边缘模式的起源。这些演变从QSH边缘模式通过抑制的自旋边缘模式之一的铁磁体或磁性杂质的应用程序。在这项工作中，我们处理一个实质性的“如果？问题-在QSH边缘模式（这些QAH边缘模式从其演化）没有被拓扑保护的情况下，则QAH边缘模式也不会被拓扑保护，因此不适合在任何应用中使用。此外，作为一个推论，人们还可以问，如果QSH边缘模式的拓扑保护在演化过程中没有延续到QAH边缘模式，那么我们的“如果？“的场景变得明显。这个“如果”的解决方案的“如何”？“谜题是我们工作的主要目标。我们表明，在类似的设置受无序和非弹性散射，运输通过平凡QAH边缘模式导致霍尔电阻的量子化，而不是通过拓扑QAH边缘模式。这也许是一个实质性的重新解释那些实验，声称要找到签名的手征（拓扑）QAH边缘模式，虽然在准螺旋QSH边缘模式。
2017-12-27 cond-mat.mes-hall
Resonant Enhancement of Inelastic Light Scattering in the Fractional Quantum Hall Regime at $ν=1/3$
在$ν= 1/3$的分数量子霍尔态中，长波朗道能级间磁等离子体激元和朗道能级内自旋波激发的非弹性光散射有很强的共振增强.非弹性光散射强度共振增强曲线中的尖峰（FWHM $\lesssim 0.2meV$）的能量与分配给带负电荷的激子复合的光致发光带的能量一致。为了解释所观察到的增强配置文件，我们提出了三步光散射机制，其中中间共振跃迁的状态与带电激子激发。
2003-07-09 cond-mat.mes-hall
Spin Transfer Torque and Electric Current in Helical Edge States in Quantum Spin Hall Devices
我们研究了量子自旋霍尔边与磁体耦合的动力学行为。利用自旋转移矩原理，我们分析了边缘态自旋电流与磁体轴动力学之间的相互作用，并与电路类比进行了比较。作为一个突出的特点，我们表明，虽然耦合到磁体通常呈现边缘状态绝缘通过打开一个间隙，在一个小的潜在的偏置的存在下，自旋转移力矩可以恢复完美的电导通过转移角动量的磁体。在存在的边缘状态内的相互作用，我们采用Luttinger液体处理表明，边缘，当受到一个小的电压偏置，往往会形成一个独特的动态旋转自旋波状态，自然耦合到动态的磁铁。我们简要地讨论了现实的物理参数和约束条件，观察量子自旋霍尔和自旋转移矩物理之间的相互作用。
2013-12-27 cond-mat.mes-hall
Electrostatic control of quantum Hall ferromagnetic transition, a step toward reconfigurable network of helical channels
在倾斜磁场实验中，通过改变回旋能量和塞曼能量的比值，可以研究在固定填充因子下不同极化的量子霍尔态之间的铁磁跃迁。然而，在固定磁场下局部控制这种转变的能力将开启一系列有吸引力的应用，例如在二维平面中形成一维螺旋畴壁的可重构网络。耦合到超导体，这样的畴壁可以支持非阿贝尔激发。在这篇文章中，我们报告的异质结构的量子霍尔铁磁（QHFm）转变可以控制本地静电门控的发展。一个高迁移率的二维电子气形成在CdTe量子阱与顺磁性Mn杂质的工程布局。栅感应静电场使电子波函数沿生长方向移动，改变量子阱中的电子与Mn上d壳层电子的重叠，从而控制s-d交换相互作用和QHFm跃迁的场。在填充因子$ν=2$下的QHFm跃迁的所展示的移位足够大以允许在固定磁场下完全控制自旋极化。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall
Microwave Photocurrent from the Helical Edge state of InAs/GaInSb Bilayers
我们测量微波光电流的设备由InAs/GaInSb双层绝缘体状态和导电边缘状态中观察到的倒带制度，与量子自旋霍尔（QSH）绝缘体的理论预测一致。理论上提出微波光电流可以作为研究QSH边缘态性质的独特探针。为了区分体相态和螺旋边相态之间可能的光响应，我们从同一片晶片上制备了霍尔棒和科尔比诺盘。结果表明，Corbino盘样品在体隙中具有可忽略的光电流，而霍尔棒样品观察到清晰的光电流信号。这一发现表明，光电流可能携带有关的边缘状态的电子特性的信息。
2018-06-09 cond-mat.mes-hall
Collective Edge Excitations In The Quantum Hall Regime: Edge Helicons And Landau-level Structure
基于局部电流密度的微观评价，边缘磁等离子体激元（EMP）的治疗提出了限制电位，允许朗道能级（LL）平坦化被忽略。模式阻尼由于电子-声子相互作用的评估。当nu=1，2时，存在相对于边缘空间对称或反对称的独立模。某些模式，在传播过程中改变形状，几乎无阻尼，甚至非常强的耗散，被称为边缘螺旋。当nu > 2时，LL间库仑耦合导致解耦的LL基模的强烈排斥。这一理论与最近的实验很吻合。
1998-08-05 cond-mat.mes-hall
Chiral-helical junctions in screened graphene
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；LPMMC, Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（物质材料研究所）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质材料研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG-Pheliqs（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Liaoning Academy of Materials（辽宁省材料研究院）；State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Optoelectronics, Shanxi University（山西大学）；Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University（山西大学）
研究通过金属屏蔽石墨烯实现手性-螺旋接合部的可控量化传输，揭示接触诱导掺杂对量化崩溃的影响，并展示其在拓扑超导器件中的应用潜力。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall
