Finite Size Scaling Behavior of Dissipative Tunnel Junctions
本文用量子蒙特卡罗方法计算了耗散非超导隧道结电导随温度的变化。有限尺寸标度方法被用来证明欧姆隧道结中没有相干输运。然而,在亚欧姆隧道结中发现了相干和非相干行为之间的量子相变。临界电导与温度无关,临界指数$ν$和$η$与Kosterlitz的重整化群结果一致.
1997-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conserved spin Hall conductance in two dimensional electron gas in a perpendicular magnetic field
利用守恒自旋电流的微观理论[物理评论快报。\textbf{96},076604(2006)],研究了具有垂直磁场的二维电子气系统中的自旋霍尔效应.作为对电场的响应的自旋霍尔电导$σ_{μν}^{s}$由两部分组成,即,常规部分$σ_{μν}^{s0}$和自旋矩偶极校正$σ_{μν}^{sτ}$。结果表明,在一定的磁场下,自旋轨道耦合通过在不同朗道能级间引入附加简并与塞曼分裂竞争。这些简并,如果发生在费米能级,转而引起自旋霍尔电导中的$σ_{μν}^{s0}$和$σ_{μν}^{sτ}$的共振。值得注意的是,这两个分量在磁场的大范围变化中具有相同的符号,这导致总自旋霍尔电流的整体增强。特别地,$σ_{μν}^{sτ}$的幅度远大于共振附近的$σ_{μν}^{s0}$的幅度。
2007-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temporal Oscillation of Conductances in Quantum Hall Effect of Bloch Electrons
研究了二维电子在周期势作用下的量子霍尔效应中电导的非绝热效应。我们发现霍尔电导和纵向电导随时间振荡,由于量子涨落,它们具有很大的频率。
2006-05-23 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance in Disordered Two-Dimensional Electron Systems
我们撤回这篇论文,因为结果是错误的。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance of the Two Dimensional Hole Gas in a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场中有和没有反转对称破缺项的Luttinger模型中二维空穴气体的电荷和自旋霍尔电导,预言了两个关键现象.自旋霍尔电导的符号被外部磁场周期性地调制,这意味着在未来可能的应用。此外,在典型的磁场下,具有一定空穴密度的二维空穴气中存在共振自旋霍尔电导,这意味着一种可能的方法来牢固地建立本征自旋霍尔效应。电荷霍尔电导不受自旋轨道耦合的影响。
2006-05-02 cond-mat.mes-hall
Pumping conductance, the intrinsic anomalous Hall effect, and statistics of topological invariants
一个无序的二维陈氏绝缘体的泵浦电导的规模与增加的大小和固定的无序强度急剧高原过渡在普通和量子霍尔绝缘体之间的明确定义的能量。当无序强度随着系统尺寸的增加而缩小到零时,波动的陈数的“金属”状态可以扩展到整个能带。一个简单的论点导致一种加权均分的Chern数在一个有限的系统与周期性边界条件的迷你带:即使必须有很强的涨落之间的无序实现,在一个给定的能量的平均Chern数是由{ \it clean} Berry曲率分布预期从金属的固有反常霍尔效应公式。这种估计相比,使用最近开发的算子代数方法的数值结果,实际上占主导地位的平均陈数的变化是由内在的异常霍尔效应解释。数学附录提供了更精确的定义和陈数的完全分布模型。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On the half-quantized Hall conductance of massive surface electrons in magnetic topological insulator films
本文通过研究磁性拓扑绝缘体薄膜的晶格模型,揭示了有隙表面能带具有整数量子化霍尔电导、无隙表面能带具有半量子化霍尔电导,并证明单独的有隙表面能带不支持半量子化表面霍尔效应。
2023-04-09 cond-mat.mes-hall
Conductance plateaus and shot noise in fractional quantum Hall point contacts
量子点接触器件是研究分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FWHH)态边缘结构不可缺少的工具。最近观察到的量子化电导平台伴随着散粒噪声,在这样的设备,以及马赫-曾德尔干扰的抑制,要求理论解释。在本文中,我们开发了一个理论的量子点接触,它允许一个通用的阿贝尔边缘结构,并假设边缘模式(非相干传输制度)之间的强平衡的BTH边缘状态传输。我们发现,电导平台被发现时,量子点接触局部耗尽霍尔酒吧到一个稳定的区域,填充因子低于散装和由此产生的边缘状态平衡。在这些平台上产生的散粒噪声可以根据器件中边缘电荷和热传输的13种可能组合进行分类。我们还评论了量子化平台的出现和马赫-曾德尔干涉的抑制之间的关系。除了解释最近的实验结果,我们的研究结果提供了新的见解和观点的量子点接触器件在CNOH制度。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall conductance of two-terminal graphene devices
比较了量子霍尔体系中单层和双层石墨烯两端电导的测量和理论。我们检查功能的电导作为栅极电压的函数,允许单层,双层,和有间隙的样品进行区分,包括N形扭曲的量子霍尔高原和电导峰和谷的电荷中性点。一般良好的协议之间的测量和理论。差异的可能来源进行了讨论。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Hall conductance of Bloch electrons in a magnetic field
在不忽略朗道带耦合的情况下,研究了在垂直磁场作用下二维周期势场中电子的能谱和量子化霍尔电导.值得注意的是,即使是弱的朗道带耦合霍尔电导的显着变化相比,一个带近似的霍夫施塔特的butterfly被发现。的主要偏差是重排的子带和意想不到的子带贡献的霍尔电导。
1997-05-21 cond-mat.mes-hall
Quantized Hall conductance in graphene by nonperturbative magnetic-field-containing relativistic tight-binding approximation method
本文利用非微扰含磁场相对论紧束缚近似方法计算石墨烯磁能带结构,揭示霍尔电导的宽、窄两类量子化平台及其填充因子规律,并阐明磁能带简并性是霍尔电导量子化的来源。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-Particle Tunneling in Anti-Pfaffian Quantum Hall State
我们研究了填充因子为$ν=5/2$的反Pfizer量子霍尔态边缘的隧穿现象。考虑了单点接触时的边缘电流。研究了双端电导随分裂栅负电压的非线性变化。我们利用重整化群(RG)分析计算了中间电导平台的电导值。此外,我们表明,非微扰准粒子隧穿有效地描述为微扰电子隧穿的瞬子方法。两端电导被写为栅极电压的函数。所获得的结果使我们能够区分反Pfweenan状态从Pfweenan状态实验。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Determining the spin Hall conductance via charge transport
我们提出了一个方案,其中运输测量的电荷电流和它的噪声可以用来确定自旋霍尔电导在一个四端设置。从散射的形式主义,我们表示的自旋电流和自旋霍尔电导的自旋相关的透射系数。这些系数然后表示在充电电流和噪声方面。我们使用该计划来表征自旋注入效率的铁磁/半导体界面。
2005-03-24 cond-mat.mes-hall
Current-induced reversal of anomalous Hall conductance in twisted bilayer graphene
实验观察到,在扭曲双层石墨烯(TBG)中,当四重简并导电平带填充3/4时,直流电流可以翻转霍尔电阻的符号.实验结果表明,TBG中谷极化(VP)和拓扑结构发生了切换。在这里,我们提出了一个理论的电流感应开关的VP和拓扑结构。电流的存在导致费米能级附近能带中电子占据的重新分布,然后由于库仑相互作用而使能带色散变形和移动。在临界电流以上,原始占用和空带可以交换,导致VP和拓扑的切换。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge states and the integer quantum Hall conductance in spin-chiral ferromagnetic kagome lattice
研究了二维铁磁kagomé晶格中包含自旋各向异性的手征边缘态。该系统在$x$方向上是周期性的,但在$y$方向上具有两个边缘。导出了求解边缘态能量的Harper方程。我们发现在每个体能隙中存在两个边缘态,对应于复能Riemann面(RS)上Bloch函数的两个零点。由动量$k_{x}$参数化的边缘态能量环穿过RS的空穴。当费米能位于体能隙中时,量子化霍尔电导由空穴边缘态的缠绕数给出,读作$σ_{xy}^{\text{edge}}$ = $-\frac{e^{2}}{h}% $ sgn $(\sinϕ) $,其中$ϕ$是自旋手征参数(见正文)。这一结果与基于拓扑体理论的结果一致。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized thermal Hall conductance from edge current calculations in lattice models
量子化热霍尔效应是探测手征拓扑有序性和揭示手征无带隙边缘态本质的重要探针。基于线性响应理论的霍尔热导$κ_{xy}$的标准Kubo公式方法在实际应用中面临困难,因为缺乏可靠的数值方法来计算有限温度下微观模型中的动力学量。在这项工作中,我们提出了一种方法来计算$κ_{xy}$在二维晶格模型显示手性拓扑秩序。我们的方法的目标是在边缘电流局部化的边界,其中只涉及热平均的本地运营商在平衡,从而大大降低了障碍的计算$κ_{xy}$。我们使用的手征$p$波超导体(有和没有无序)和Hofstadter模型作为基准的例子来说明有限尺寸效应的几个来源,我们建议无限(或足够长)带进行数值模拟的最佳几何形状。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Surface-edge state and half quantized Hall conductance in topological insulators
本文提出了拓扑绝缘体表面态半量子化霍尔电导的表面边缘态理论。证明了在弱磁场中,表面态的单狄拉克锥的能隙开放。我们发现一个新的表面态驻留在表面边缘,并携带手性边缘电流,导致在四端设置的半量子化霍尔电导。我们还给出了半量子化电导的物理解释,表明这种状态是分裂的大质量狄拉克费米子的边界束缚态的电导量子的产品。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall
Hall Conductance of a Two-Dimensional Electron Gas with Spin-Orbit Coupling at the Presence of Lateral Periodic Potential
我们计算了在周期势和垂直磁场中,具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气磁子带中的霍尔电导分布。在这种半导体结构中,自旋-轨道耦合混合了不同磁性子带的状态,并且与无自旋粒子的情况相比改变了它们的霍尔电导的分布。计算了具有弱($AlGaAs/GaAs$)和相对强($GaAs/InGaAs$)SO和Zeeman相互作用的半导体结构。完全占据的磁子带的霍尔电导取决于系统参数,并且可以在相邻子带彼此接触时改变。结果表明,在具有较强SO耦合的实际半导体结构中,Hall电导的分布不同于\cite{Thoul}等人预言的无自旋轨道耦合系统的量子化规律.在弱SO相互作用和相对大的晶格周期的情况下,磁子带的霍尔电导与无自旋粒子的霍尔电导相同,但随着晶格周期的减小和相邻两个磁子带的相互接触,霍尔电导的分布发生了剧烈的变化。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
Resonant spin Hall conductance in quantum Hall systems lacking bulk and structural inversion symmetry
继以前的工作[沈,马,谢和张,物理Rev. Lett。92,256603(2004)]中,我们详细计算了强垂直磁场中二维量子阱中的自旋霍尔电导。在缺乏体反转对称性的阱中,由自旋-轨道相互作用产生的Rashba耦合在一定的磁场下引入了塞曼分裂朗道能级的简并。这种简并,如果发生在费米能量,将诱导自旋霍尔电导共振低于塞曼能量的数量级的特征温度。在非常低的温度下,自旋霍尔电流是高度非欧姆的。由于结构反转对称性的缺乏,Dresselhaus耦合部分或完全抑制了自旋霍尔共振。用微扰法导出了Rashba耦合和Dresselhaus耦合存在下自旋霍尔电导共振的条件。在无序情况下,当费米能级附近的两个塞曼分裂扩展态由于Rashba耦合而发生简并时,会出现共振自旋霍尔电导;当磁场通过共振场时,量子化电荷霍尔电导的变化量为2e^2/h,而不是e^2/h.
2004-10-07 cond-mat.mes-hall
Observation of half-integer thermal Hall conductance
拓扑不变量是物质的拓扑状态的特征,它是物理量,其值是量化的,不依赖于被测系统的细节。其中,在实验中最容易探测的是霍尔电导,它以$e^2/h$为单位表示($e$是电子电荷,$h$是普朗克常数)。在分数量子霍尔效应中,霍尔电导的分数量子化值证明了拓扑有序状态,这些状态携带具有分数电荷和任意子统计的准粒子。另一个更难测量的拓扑不变量是霍尔热导,单位为$κ_0T=(π^2kB^2/3h)T$($kB$是玻尔兹曼常数,$T$是温度)。对于量子化的热霍尔电导,一个分数值证明了探测到的物质状态是非阿贝尔的。处于非阿贝尔态的准粒子会导致基态简并,并在编织时进行基态之间的拓扑幺正变换。因此,它们可能对拓扑量子计算有用。在本文中,我们测量了几个量子霍尔态在第一激发朗道能级的热霍尔电导。值得注意的是,我们发现$ν=5/2$态的热霍尔电导是分数的,并且等于$2.5κ_0T$
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Measurement of the conductance distribution function at a quantum Hall transition
实验研究了亚微米硅双端MOSFET电导中量子霍尔平台之间的可再现电导波动。对于在绝缘体到第一平台过渡的剧烈波动,我们发现在零和$e^2/h$之间近似均匀的电导分布。我们指出,这是一致的随机$S$矩阵理论的预测与单通道导线在磁场的导体。
1996-10-24 cond-mat.mes-hall
Quantization of Hall Conductance in Double Exchange Systems: Topology and Lattice Gauge Field
本文研究了双交换哈密顿量描述的二维系统在有和无外加磁场时霍尔电导率的量子化条件。这是通过从整数量子霍尔效应理论中熟悉的拓扑参数的扩展获得的。量子化条件与自旋O(3)的自发破缺、时间反转和自旋手征对称性有关。扩展到更高的维度系统进行了简要讨论。
2001-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal conductance and noise of Majorana modes along interfaced $ν=5/2$ fractional quantum Hall states
本文采用非相干模型计算了界面化分数量子霍尔边缘段的热导与噪声,揭示了热平衡对输运性质的影响,并结合实验数据估算了平衡长度,为判定 GaAs/AlGaAs 中 $ν=5/2$ 处的拓扑序提供了理论与实验指导。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder-induced half-integer quantized conductance plateau in quantum anomalous Hall insulator-superconductor structures
在量子反常Hall系统的拓扑跃迁附近存在弱超导邻近效应,这是实现具有手征Majorana边模(CMEM)的拓扑超导体(TSC)的一个途径.最近的一项实验[Science 357,294(2017)]声称在量子反常霍尔超导体结的两端输运测量中以半整数量子化电导平台的形式观察到了这种CMEM。虽然超导邻近效应的存在下,一般分裂的量子霍尔转变成两个相变与间隙TSC之间,在这个快速通信,我们建议,一个几乎平坦的电导高原,类似于预期的CMEM,也可以出现从量子霍尔边缘的渗滤以及之前的TSC的发病或在温度远高于TSC间隙。因此,我们的快速通信表明,为了证实TSC,有必要补充半量子化电导平台的观察与硬超导能隙(这是不可能的无序系统)从电导测量或热输运测量的运输间隙。或者,半量子化的热导也可以作为TSC的确凿证据。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Hall conductance scaling in non-Hermitian Chern insulators
我们研究了二维陈氏绝缘体的霍尔电导耦合到一个环境,导致增益和损失。引入一个双正交线性响应理论,我们表明,足够强的增益和损耗导致一个特征的非分析贡献的霍尔电导。在其开始时,这种贡献表现出一个普遍的幂律与幂3/2的狄拉克质量,化学势和增益强度的函数。我们的结果为电子输运实验中非厄米拓扑的研究铺平了道路。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the quantum Hall plateau transition
我们分析了电导波动中观察到的量子霍尔制度的散装二维电子系统中的Corbino几何。我们发现,像功率谱密度和温度依赖性的特点同意与简单的期望普遍的金属电导波动,而观察到的幅度减少。此外,退相长度$L_Φ\propto T^{-1/2}$,它支配的波动的温度依赖性,是令人惊讶的不同的缩放长度$L_{sc}\propto T^{-1}$管理的量子霍尔平台过渡的宽度。
2002-04-18 cond-mat.mes-hall
Localization and conductance fluctuations in the integer quantum Hall effect: Real--space renormalization group approach
我们考虑了整数量子霍尔效应跃迁的网络模型。将经典渗流的实空间重整化群方法推广到量子渗流的情形,导出了量子霍尔样品在跃迁处电导普适分布的重整化群封闭方程。我们找到了RG方程的近似解,并用它来计算局域化长度的临界指数和电导分布的中心矩。所得结果与最近的数值模拟结果进行了比较。
1997-01-02 cond-mat.mes-hall
Transport Theory of Half-quantized Hall Conductance in a Semi-magnetic Topological Insulator
最近,在半磁性拓扑绝缘体异质结构中实验观察到半量子化霍尔电导(HQHC)平台。然而,异质结构是金属的,具有非零的纵向电导,这与通常在绝缘体中观察到量子化霍尔电导的观点相矛盾。在本工作中,我们系统地研究了具有带隙和无带隙Dirac表面的半磁性拓扑绝缘体的表面输运。特别地,我们揭示了HQHC与沿强退相金属边缘的半量子化手征电流直接相关。霍尔电导保持一个半量子化的值大的退相强度,而纵向电导随费米能量和退相强度。此外,我们还计算了电导和电阻随温度的变化关系,这与实验结果一致,不仅提供了HQHC的微观输运机制,而且对今后HQHC的研究具有指导意义.
2022-01-29 cond-mat.mes-hall
Universal conductance scaling of Andreev reflections using a dissipative probe
马约拉纳搜索陷入了关于非拓扑Andreev束缚态(ABS)的假阳性信号的广泛辩论。我们介绍了一个补救措施,使用耗散探针产生电子玻色子相互作用。我们从理论上表明,相互作用引起的重整化导致显着不同的通用零偏压电导行为,即不同的特征幂律温度,不同类型的Andreev反射,这表明了鲜明的对比,马约拉纳零模式。各种具体的情况下,已被研究,包括的情况下,两个电荷参与的Andreev反射过程保持/失去连贯性,和多个ABS的情况下,或没有一个马约拉纳本。在每种情况下提供一个透明的电导功能列表,以帮助区分实验中观察到的子隙状态,这也促进了马约拉纳零模式的识别。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quarter-Filled Honeycomb Lattice with a Quantized Hall Conductance
研究了具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格上的一般二维跳跃模型,其中不要求半填充晶格是拓扑绝缘体。对于四分之一(或四分之三)填充,我们表明,一个量子化的霍尔电导的状态一般出现在存在足够强度的塞曼场。我们讨论了哈伯德相互作用的影响,并认为自发铁磁性(打破时间反转)将发生,导致量子化的反常霍尔效应。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Hall conductance and the statistics of flux insertions in gapped interacting lattice systems
研究了零温无限体积带隙二维短程相互作用晶格系统的电荷输运。我们表明,霍尔电导是本地可计算的,是相同的所有系统,这是在相同的间隙相位。我们提供了一个严格的版本的劳克林的磁通插入的论点,这表明,对于短程纠缠系统的霍尔电导是一个整数倍的e^2/h。我们表明,霍尔电导决定磁通插入的统计。对于玻色子短程纠缠系统,这意味着霍尔电导是e^2/h的偶数倍。最后,我们适应的情况下,在一维无限体积的带隙晶格系统的量子化的无源电荷泵的证明。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Topological Description of (Spin) Hall Conductances on Brillouin Zone Lattices : Quantum Phase Transitions and Topological Changes
人们普遍认为拓扑量可以用来描述低维量子液体。(自旋)霍尔电导是典型的例子。它们由陈数表示,陈数是由基态的Berry连接给出的拓扑不变量。我们提出了一个拓扑描述的(自旋)霍尔电导的离散布里渊区。同时,它在混凝土模型的实际数值计算中也是相当有效的。我们证明了它的有效性在一个模型与量子相变。在本晶格公式中还描述了补充过渡的拓扑变化。
2005-07-20 cond-mat.mes-hall
Numerical Study of the Spin Hall Conductance in the Luttinger Model
我们提出了第一个数值研究的无序效应最近提出的内在自旋霍尔电导在三维(3D)晶格Luttinger模型。结果表明,自旋霍尔电导在很宽的无序强度范围内都是有限的,并且有很大的涨落。无序组态平均自旋霍尔电导随无序强度的增加而单调减小,并在安德森局域化发生前消失。还讨论了有限尺寸效应。
2005-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Nonuniversal Critical Conductance Fluctuations of Chiral Surface States in the Bulk Integral Quantum Hall Effect -- An Exact Calculation
体量子霍尔效应中的手征表面电子可能形成第一个扩展系统,在该系统中,可以在存在无序的情况下非微扰地计算电导波动。利用Kubo公式,在适当的边界条件下,用非微扰方法精确计算了电导的方差。我们发现,该系统的电导波动是“非普适的”和电导标度的方差在一个非常特殊的方式。这个结果可以用Landauer-Buttiker公式进行精确计算来检验,两种方法都显示出相同的标度行为。我们还精确地计算了扩散常数的涨落。我们发现,扩散常数的波动消失,从而发挥电导波动没有任何作用。
1996-11-19 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
Adatoms in graphene nanoribbons: conductance characteristics and quantum spin Hall effect
利用Kane-Mele模型研究了两端石墨烯纳米管(GNR)中的电荷和自旋输运.比较了两种常用的石墨烯纳米棒,即扶手椅型石墨烯纳米棒(AGNR)和锯齿型石墨烯纳米棒(ZGNR),结果表明:在Au吸附原子存在的情况下,AGNR在费米能为零附近出现了较为稳定的$2e^2/h$电导平台,而ZGNR的电导平台则较为脆弱.我们表明,这个平坦的高原,具有电导值$2e^2/h$,是不是一个拓扑非平凡的量子自旋霍尔(QSH)状态的标志性签名。电导随吸附原子密度的增加而减小。另一方面,自旋极化电导表现出明显的电导率随Au吸附原子浓度增加而增强的特征。此外,自旋极化电导的波动具有与GNRs的电荷电导分布惊人相似的特征。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态,在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源,例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法,我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系,我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态,它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Universal quantized spin-Hall conductance fluctuation in graphene
本文报道了扩散机制下石墨烯器件量子化自旋霍尔电导涨落的理论研究。分析了两种具有量子化自旋霍尔效应(QSHE)的石墨烯模型.模型I在外加磁场$B\ne 0$下具有么正对称性,但自旋轨道相互作用为零,即$t_{SO}=0$。模型-II具有辛对称性,其中B=0但$t_{SO} \ne 0$。大量的数值计算表明,无论对称性如何,两个模型都具有完全相同的普适QSHE电导涨落值$0.285 e/4π$。与传统的电荷和自旋普适电导分布不同的是,在边缘态存在的情况下,自旋霍尔电导呈现单侧对数正态分布,而不是高斯分布.我们的结果强烈地表明量子化的自旋霍尔电导涨落属于一个新的普适类。
2007-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic orbital motion and 0.5$e^2/h$ conductance of quantum-anomalous-Hall hybrid strips
准粒子的磁致轨道运动对量子-反常-霍尔混合超导材料的电导特性有影响。我们阐明的情况下,拓扑NSN理想的交界处存在的轨道磁运动,显示它如何导致一个减半的量子化电导$0.5e^2/h$,即使在没有马约拉纳模式。磁轨道效应有利于具有有限波数的费米带电模式,与马约拉纳零模式不同,马约拉纳零模式是波数为零的不带电零能量模式。0.5电导平台的偏置灵敏度允许区分这两种情况。由于背散射干扰电导振荡是不存在的带电费米子的情况下。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall
Two parameter scaling of conductance in quantum Hall effect
本文围绕整数量子霍尔效应区域的电导双参数标度问题,梳理相关理论概念,展示二维半导体及石墨烯的多时期实验标度图,并开展实验与计算标度图的对比分析。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall
Field Theory on the von Neumann Lattice and the Quantized Hall Conductance of Bloch Electrons
我们在基于冯诺依曼晶格的量子霍尔系统中构造了有用的单粒子态集。利用动量态的集合,我们发展了一种场论形式,并将其应用于周期势作用下的系统。将传播子缠绕数表示的霍尔电导拓扑公式推广到布洛赫电子。阐明了缠绕数与陈数之间的关系。
1998-12-04 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the integer quantum Hall plateau transition
数值研究了整数量子霍尔效应平台跃迁附近的电导涨落。该系统被认为是在介观制度,与相位相干长度可比的系统的大小。我们专注于一个两端电导G的方形样品,考虑周期性和开放的边界条件横向的电流。在平台转变处,G是广泛分布的,在0和1之间的区间上,分布函数接近均匀,单位为e^2/h。我们的结果与Cobden和Kogan最近在介观量子霍尔效应样品上的实验一致。
1996-11-13 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the fractional quantum Hall plateau transitions
我们得到了一个“平均场”标度流的纵向和霍尔电导率在分数量子霍尔制度。利用复合费米子图像,假设复合费米子遵循整数量子霍尔效应的Khmelnitskii-Pruisken标度流,确定了决定不同分数量子霍尔态之间跃迁的不稳定不动点.得到了临界纵向电导率和临界霍尔电导率在不稳定不动点处的分布,并讨论了这些结果对介观量子霍尔系统实验的意义.
1997-11-18 cond-mat.mes-hall
Hall conductance in a weakly time-reversal invariant open system
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Brazilian Center For Research in Physics(巴西物理研究中心);Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究显示,在弱时间反演对称开放系统中,非平衡效应可导致霍尔电导出现,无需外加磁场,且需考虑波函数重整化效应。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Conductance distribution between Hall plateaus
在一个二维电子气的实际模型中,研究了在垂直磁场和光滑无序势中两端口电导和四端口电阻在霍尔平台之间的介观涨落.二端口电导分布$P(g)$在$g=0$和$g=1$之间是凹形的,并且在$g=0.2$和$g=0.8$之间是近似平坦的。这些特征与最近的观察结果一致。发现该分布在终点$g=0$和$g=1$附近有明显的峰值。另一方面,在四端口霍尔条几何结构中的三个独立电阻的分布函数的特征在于中心峰值和相对大的宽度。
1999-01-28 cond-mat.mes-hall
Extra Current and Integer Quantum Hall Conductance in the Spin-Orbit Coupling System
本文研究了二维k-立方Rashba自旋轨道耦合系统中粒子流的额外项和霍尔电导的整数量子化。我们给出了该系统中电荷电流的正确公式,并且对额外电流的仔细考虑为以前没有考虑过的量子霍尔效应理论提供了更强的理论基础。对粒子电流密度和局域电导率的非平凡额外贡献,这源于对哈密顿量中动量算符的立方依赖,将对霍尔电导的整数量子化没有影响。本文还讨论了Noether定理在二维k-三次Rashba系统中的推广。这两种方法达到了完全相同的结果。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall
Conductance distributions in disordered quantum spin-Hall systems
利用量子网络模型,数值研究了无序量子自旋霍尔系统的电荷电导分布。我们发现,在金属-QSH绝缘体转变处的电导分布与金属-普通绝缘体转变处的电导分布明显不同。因此,临界电导分布不仅对边界条件敏感,而且对相邻绝缘相中边缘态的存在也敏感。我们还计算了点接触电导。即使当两端电导近似量子化,我们发现在点接触电导大的波动。此外,我们还发现点接触电导的平均值与其涨落之间存在一个半圆形的关系。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Universal Spin Hall Conductance Fluctuations in Chaotic Dirac Quantum Dots
我们提出了完整的分析和数值计算结果,证明了在手性材料,如石墨烯和拓扑绝缘体的自旋霍尔电导的异常普遍波动。我们研究了相应的波动,通用分馏和通用量子化,以及两个制度之间的开放通道轨道数交叉。特别是,我们表明,Wigner-Dyson对称性并不能正确地描述这样的电导和狄拉克量子点上的手征类的优势作用。结果是分析性的,解决了悬而未决的问题。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled conductance enhancement from quantum Hall channels along graphene p-n junctions
使用各种接触和栅极几何形状的量子霍尔通道内的石墨烯块的形成进行了研究。沿样品的纵向产生pn结,并且在双极掺杂的情况下,由于在体中形成新的导电沟道,观察到增强的电导,所述沟道的位置、传播方向以及在一种几何形状中与电极的耦合由器件两端的栅极控制填充因子确定。这种效应可以用来探测量子霍尔通道的行为和相互作用,以防止边缘处不受控制的散射。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Universal spin-Hall conductance fluctuations in two dimensions
本文研究了二维无序四端器件在Rashba或/和Dresselhaus自旋轨道相互作用下的自旋霍尔电导涨落.作为无序的函数,自旋霍尔电导$G_{sH}$表现出弹道,扩散和绝缘输运制度。对于给定的自旋轨道相互作用,一个普遍的自旋霍尔电导涨落(USCF)被发现在扩散制度。USCF的值取决于自旋轨道耦合$t_{so}$,但与其他系统参数无关。它也独立于是否存在Rashba或Dresselhaus或两者的自旋轨道相互作用。当$t_{so}$与跳跃能量$t$相当时,USCF是通用数$\sim 0.18 e/4π$。随着无序强度的增加,$G_{sH}$的分布从金属区中的高斯分布跨越到绝缘区中的非高斯分布。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall
Dirac Monopole and Spin Hall Conductance for Anisotropic Superconductivities
拓扑序的概念对于描述各向异性超导体是有用的。自旋霍尔电导区分具有相同对称性的超导体。自旋霍尔电导的陈数由狄拉克算符周围封闭曲面的覆盖度给出。给出了非零化学势下$d_{x^2-y^2}$超导电性的非临界条件。给出了三角格上的非平凡拓扑序,并用拓扑对象证明了这一点。
2003-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
WITHDRAWN: Adiabatic charge transport and the Kubo formula for 2D Hall conductance
由于引理3.1的证明中的一个错误,这篇论文已经被作者撤回。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Quantized Hall conductance in 3D topological nodal-line semimetals without chiral symmetry
针对三维量子化霍尔电导长期未解的问题,本文在无手性对称的拓扑节线半金属中证明鼓面表面态可产生量子化霍尔效应,并给出Kubo数值验证及区分表面与体态贡献的实验方案。
2024-01-27 cond-mat.mes-hall
Investigating transverse Hall conductances using two-terminal setups
在本文中,我们提出了一种方法来数值研究横向霍尔电导使用一个双端设置。使用非线性传输的概念,我们发现,霍尔电压对模型参数的依赖关系可以从每个终端的注入率之间的差异进行调查。该方法适用于非平衡格林函数以及散射矩阵方法。我们通过研究吸附原子诱导的自旋轨道散射中心无序的石墨烯中的量子自旋霍尔效应来说明所提出的想法。我们使用两个不同的模型,有限差分实现的狄拉克哈密顿量和紧束缚哈密顿量结合散射矩阵的方法和非平衡格林函数的方法,分别。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall