Theory of phonon side jump contribution in Anomalous Hall transport
电子-声子散射在有限温度反常霍尔效应中的作用仍然知之甚少。在这项工作中，我们提出了一个玻尔兹曼理论的侧跳贡献的电子-声子散射，这是来自微观量子力学理论。我们表明，所得到的声子侧跳电导率一般接近不同的极限值在高，低的温度限制，因此可以表现出很强的温度依赖性在中间温度制度。我们的理论是服从从头计算处理，这使得定量的理论和实验结果之间的比较可能。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Side jump contribution to spin-orbit mediated Hall effects and Berry curvature
反常霍尔效应和自旋霍尔效应起源于自旋轨道耦合，在Kohn-Luttinger ${\bf k}\cdot{\bf p}$形式中，自旋轨道耦合由坐标和速度算符中的反常项表示。给出了GaAs型半导体中电子的动量空间中这些算符与Berry曲率的关系。对于中心对称半导体，讨论了Berry曲率的变换性质。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall
Universality of the edge tunneling exponent of fractional quantum Hall liquids
最近计算的量子霍尔态的边缘隧穿指数似乎与它们的拓扑性质相矛盾。我们重新审视这个问题，没有发现根本的差异。在考虑电子-电子相互作用和约束的分数量子霍尔液体微观模型中，通过精确对角化方法计算了边缘格林函数。我们对$ν= 1/3$和2/3的计算结果表明，在库仑相互作用存在的情况下，导致边缘重构的边缘的尖锐度和边缘限制势的强度是与电子隧穿I-V指数的普适性有关的参数。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Theta renormalization, electron-electron interactions and super universality in the quantum Hall regime
量子霍尔效应的重整化理论主要依赖于瞬子的θ重整化的非微扰概念。在广义非线性西格玛模型的方法发起的Finkelstein，我们得到的物理观测的相互作用的电子气，制定的一般（拓扑）的霍尔电导是鲁棒量子化的原则，并推导出-第一次-明确的表达式的非微扰（瞬子）的贡献的重整化群β-和γ-功能。我们的结果完全符合最近提出的超普适性的想法，即量子霍尔效应的基本方面都是一般的特点，瞬子真空的概念在渐近自由场论。
2005-02-20 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of side-jump spin Hall conductivity
在自旋霍尔效应的传统范例中，由于电子-声子散射引起的侧跳电导率被认为是与温度无关的。相反，我们得出的区别是，虽然这种侧跳电导率是温度无关的在经典的均分制度的纵向电阻率是线性的温度，它是温度依赖于均分制度以下。导致这种温度依赖性的机制不同于我们所熟悉的纵向电阻率。在Pt的具体例子中，我们表明自旋霍尔电导率随温度的变化可以高达50%。实验上可获得的高纯度Pt被认为适合于在80 K以下观察这种显著的变化。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
A New Spin-Orbit Induced Universality Class in the Quantum Hall Regime ?
使用启发式参数和数值模拟，它被认为是临界指数$ν$描述的本地化长度发散的量子霍尔跃迁的存在下，短程关联的自旋轨道散射的修改。该指数非常接近$ν=4/3$，即渗流相关长度指数，半经典参数的预测。此外，一个区域的弱本地化制度，其中本地化长度是指数大，是固定的。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Density Imbalanced Bilayer Holes in the Quantum Hall Regime
我们报告的磁输运测量双层GaAs空穴系统与不平等的空穴浓度在两个层。在磁场中，一层处于整数量子霍尔态，另一层在费米能处具有体扩展态，后者的纵向和霍尔电阻是滞后的，与先前的测量一致。对于该区域内的固定磁场和低温（$T\le$ 350 mK）下，纵向和霍尔电阻的时间演化显示出明显的跳跃，随后是缓慢的弛豫，跳跃序列没有结束。我们的测量结果表明，跳跃同时发生在成对的接触170 $μ$ m分开，并出现涉及的双层的电荷配置的变化。此外，跳跃可以随机或规则的周期发生，排除热波动作为跳跃的可能起源。最后，在保持固定磁场的同时，我们将样品加热到350 mK以上，跳跃消失。在将样品再冷却到低于该温度时，跳跃再次出现，表明跳跃也不是由几乎无耗散的涡电流引起的。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall
Universality at integer quantum Hall transitions
本文报道了高磁场下不同整数量子霍尔相之间的跃迁以及绝缘相和量子霍尔相之间的跃迁的实验和理论研究结果。我们主要集中在过渡的普遍性质。我们证明，适当定义的电导率张量是普遍的过渡。我们还提出了一个非相互作用的电子模型的数值结果，这表明，在整数量子霍尔跃迁的无扰电导是普遍的，就像电导率张量。还研究了相变点附近的有限温度和系统尺寸效应。
1998-05-26 cond-mat.mes-hall
Generic Jumps of Fredholm Indices and the Quantum Hall Effect
我们描述了Fredholm指数在Toeplitz算子空间中的一般行为。我们将这种行为与量子霍尔效应中出现的某些缺陷和未决问题联系起来。
2000-03-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Non-Fermi liquid criticality and super universality in the quantum Hall regime
我们报告的微观理论的结果，拓扑概念的基础上的$θ$真空，这表明库仑势，不同于任何有限范围的相互作用势，使长期存在的问题的量子霍尔制度的非费米液体的平台过渡。我们目前的结果，这是量子相变的一般和复合费米子的想法，特别是具有突出的意义，提供了一个新的理解的临界指数值，最近已（重新）从一系列国家的最先进的量子霍尔样品。
2005-07-18 cond-mat.mes-hall
Graphene, universality of the quantum Hall effect and redefinition of the SI system
国际单位制（SI系统）即将经历半个世纪以来最大的变化，分别根据基本常数h和e重新定义质量和电流的单位。这种变化主要依赖于将这些常数与可测量量联系起来的关系的精确性。在这里，我们直接比较的整数量子霍尔效应在外延石墨烯和GaAs/AlGaAs异质结构。我们发现，在8.6 \times 10-11测量的相对标准不确定度内，量子化电阻值没有差异，这是对量子霍尔效应在材料独立性方面的普遍性的最严格测试。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall
Modular invariance, universality and crossover in the quantum Hall effect
导出了两个量子霍尔平台交叉处的电导张量的解析形式，与已有的实验数据符合得很好。推导依赖于量子霍尔态之间的假设对称性，从有理填充因子到复电导率的对应态定律的概括，其具有在上半复电导率平面上的模群的作用方面的数学表达式。这种对称性意味着量子霍尔交叉的普遍性。假设复电导率的$β$函数是复解析函数，加上一些实验约束，导致交叉的解析表达式，作为外部磁场的函数。
1999-02-11 cond-mat.mes-hall hep-th
"Phase Diagram" of the Spin Hall Effect
我们得到了在杂质、线性自旋轨道Rashba相互作用和垂直于二维电子气的外部磁场的存在下二维电子气（2DEG）的频率依赖的自旋霍尔电导率的解析公式。我们展示了如何不同的机制（斜散射，侧跳，自旋进动）可以通过改变可控参数，如频率，磁场，和温度带来或焦点。我们发现，特别是，直流自旋霍尔电导率在没有磁场的情况下消失，而一个磁场恢复的斜散射和侧跳的贡献成比例的磁场和Rashba场的比例。
2007-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-electrical measurements of direct spin Hall effect in GaAs with Esaki diode electrodes
本文报道了轻n掺杂GaAs沟道中直接自旋霍尔效应的测量结果。作为自旋探测接触，我们采用了高效的铁磁Fe/（Ga，Mn）As/GaAs江崎二极管结构。我们调查的偏置和温度依赖性的测量自旋霍尔信号和评估的值的总自旋霍尔电导率和它的依赖于沟道电导率和温度。从结果中，我们确定斜散射和侧跳贡献的总自旋霍尔电导率，并将其与实验结果进行比较，对更高的导电n-GaAs通道[物理评论快报。105，156602（2010）]。因此，我们得出结论，偏斜度和侧跳的贡献不能完全独立的通道的电导率。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universality in an integer Quantum Hall transition
研究了调制掺杂p型SiGe样品中的整数量子霍尔效应跃迁。与大多数这种跃迁的例子相反，临界点处的纵向电导率和霍尔电导率接近理论预期值0.5和1.5（e^2/h）。这允许的散射参数的提取，描述两个电导率分量，这取决于填充因子呈指数。该函数形式与观察到的到霍尔绝缘态的转变和B=0金属-绝缘体转变的那些函数形式的强烈相似性意味着转变的普遍量子临界行为。对于该特定样品，在整数量子霍尔效应中观察到这种行为归因于与主导散射体相关的电势的短程特性。
1999-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Side-jumps in the spin-Hall effect: construction of the Boltzmann collision integral
本文系统地推导了无能带结构自旋-轨道相互作用系统中侧跳对自旋霍尔电流的贡献，着重于玻尔兹曼方程碰撞积分的构造.从密度算符的量子Liouville方程出发，我们导出了一个描述密度矩阵在第一玻恩近似下和驱动电场中一阶动力学的方程。弹性散射要求总能量守恒，包括自旋轨道与电场的相互作用能：这导致对玻恩近似中常见的碰撞积分的第一次修正。第二个校正是由于碰撞期间载体位置的变化。它源于波矢中的非对角部分密度矩阵。对碰撞积分的两个修正加起来，对自旋霍尔电流的总侧跳贡献负责。对速度算符的自旋轨道诱导修正也包含动量空间中的对角项和非对角项，它们共同涉及作用在系统上的总力。这个力在稳定状态下（平均而言）是消失的：因此，由于速度算符中的附加项对自旋霍尔电流的总贡献为零。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall
Four-Step Evolution of Spin-Hall Conductance: Tight-Binding Electrons with Rashba Coupling in a Magnetic Field
在磁场中，紧束缚晶格电子与Rashba自旋轨道耦合（SOC）表现出一种有趣的磁输运性质。使用助焊剂强度$ϕ={2π/N}$（$N$是整数）和塞曼分裂固定，当增加Rashba SOC $λ$时，自旋霍尔和电荷霍尔电导（SHC和CHC）经历了四步演化：SHC在$λ_{c}$的三个临界点处出现与尺寸相关的共振和跳跃，在$λ_{c1}$和$λ_{c3}$处改变符号;而CHC在$-Ne^2/h$、$+2Ne^2/h$和$-Ne^2/h$作用下表现出三次量子跃迁。这种四步演化也反映在圆柱系统边缘态的拓扑特征和自旋极化上，并且对弱无序具有鲁棒性。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perturbative Evidence of Non-Universality in the Quantized Hall Conductivity of a Disordered Relativistic 2D Electron Gas
研究了在均匀外磁场和随机静态标量势作用下的相对论二维电子气。我们计算，在一阶微扰理论，平均的电荷密度和横向电导率的白噪声电位，并表明，在这种治疗，其量子化值被修改的障碍。
1998-04-22 cond-mat.mes-hall hep-th
Coulomb corrections to the extrinsic spin-Hall effect of a two-dimensional electron gas
我们发展了二维电子气非本征自旋霍尔电导的微观理论，包括斜散射、侧跳和库仑相互作用效应。我们发现，虽然与侧跳连接的自旋霍尔电导率是独立的电子-电子相互作用的强度，斜散射项减少的自旋库仑阻力，所以总自旋电流和总自旋霍尔电导率减少典型的实验迁移率。此外，我们预测，在顺磁系统中的自旋库仑阻力减少自旋积累在两个不同的方式：（i）直接通过减少的斜散射贡献（ii）间接通过减少的自旋扩散长度。使用一个精确可解的斜散射模型得到的自旋霍尔电导率的各种贡献的显式表达式。
2006-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Super universality of the quantum Hall effect and the "large $N$ picture" of the $\vartheta$ angle
结果表明，“无质量手征边缘激发”是一个完整的和普遍的方面的低能量动力学的$\vartheta$真空，历史上已经被忽视。在$SU(M+N)/S(U(M) \times U(N))$非线性西格玛模型中，我们引入了一个有效的“边缘激发”理论，从根本上解释了量子霍尔效应。在形成鲜明对比的共同信念在该领域中，我们的研究结果表明，这种宏观量子化现象，事实上，一个{ \em超通用}强耦合功能的$\vartheta$角与副本限制$M=N=0$只发挥了次要作用。为了证明超通用性，我们重新审视了$CP^{N-1}$模型的大型$N$扩展。我们首次得到了包括量子霍尔平台跃迁的量子临界性在内的量子霍尔效应的显式标度结果。从而得到描述大$N$理论的弱耦合“瞬子相”和强耦合“量子霍尔相”之间交叉的标度图。我们的结果与$\vartheta$角的“瞬子图”一致，但从根本上否定了基于历史“大$N$图”的所有想法、期望和假设。"
2008-11-20 cond-mat.mes-hall hep-th
Observation of quantum Hall interferometer phase jumps due to changing quasiparticle number
我们测量了通过一个微米大小的量子点托管约500个电子在量子霍尔制度的磁电导。在库仑阻塞中，当岛弱耦合到源极和漏极接触时，点中填充因子在1和2之间的边缘重构导致形成经由填充因子$ν=1$的不可压缩区域隧道耦合的两个可压缩区域。我们解释所产生的电导图案在两个可压缩区域的稳定电荷的相图。通过增加量子点与源极和漏极的耦合，我们实现了一个法布里-珀罗量子霍尔干涉仪，其干涉图样与库仑阻塞区的相图非常相似。我们解释这一实验发现，使用一个经验模型，从库仑阻塞干涉仪的情况下。该模型使我们能够将观测到的法布里-珀罗干涉仪相位的突变与体准粒子数量的变化联系起来。这开辟了一条途径，调查相移由于（分数）电荷重新分布在类似的设备上的未来实验。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall response of topological insulators
由于具有面外磁化的3D拓扑绝缘体的表面导带引起的异常霍尔效应是由电导率量子级的本征拓扑项主导的\textit{always}。我们确定的贡献，由于能带结构，斜散射，侧跳和磁性杂质在同一个立足点上，证明了拓扑项，重整化由于无序，pummins所有其他条款，提供一个明确无误的签名的$Z_2$拓扑顺序。反常的是，斜散射有助于玻恩近似以及在第三阶的散射势，而除了侧跳散射项，我们确定了一个新的内在侧跳长期类似的幅度。然而，这些永远不会压倒拓扑的贡献。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Universality in Quantum Hall Systems: Coset Construction of Incompressible States
不可压缩量子霍尔流体（QHF）可以用三维拓扑场论在标度极限下描述。由于三维拓扑场论与二维手征共形场论（CCFT's）之间的对应关系，我们建议从CCFT's的角度来研究QHF's。我们推导出的一致性条件和稳定性准则的CCFT的，可以预期描述一个QHF。提出了一种通用算法，它使用简单的电流构造有趣的例子，这样的CCFT的。它推广了量子霍尔晶格对QHF的描述。基于陪集构造的显式例子为描述霍尔电导率s_H=1/2 e^2/h，1/4 e^2/h，3/5 e^2/h，e^2/h，.的量子霍尔流体提供了候选者。
2000-03-06 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
The impact of dimensionality on universality of quantum Hall transitions
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）
研究二维Weyl半金属系统在有限厚度下的临界行为，发现厚度变化导致量子反磁转变普遍性偏离二维情况，并向三维Gaussian Unitary Ensemble过渡，揭示厚度对量子反磁物理的重要性。
2026-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coordinate shift in the semiclassical Boltzmann equation and the anomalous Hall effect
我们提出了一个规范不变的表达与特定的布洛赫状态之间的散射的侧跳。我们的侧跳的表达式如下的散射势的强度的幂的散射T-矩阵的玻恩级数展开。给出我们的规范不变侧跳表达式，就有可能构建一个反常霍尔效应的半经典玻尔兹曼理论，它用规范不变量来表达所有先前确定的贡献，而不明确地提到密度矩阵响应中的非对角项。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Magnetization dynamics of a CrO$_2$ grain studied by micro-Hall magnetometry
采用微霍尔磁强计研究了单个微米级CrO $_2$颗粒的磁化动力学。通过这种技术，我们跟踪一个单一的畴壁的运动，这使我们能够探测整个材料的缺陷分布。沿晶粒易磁化方向的外部磁场引起磁化反转，从而引起磁化的一系列急剧跳跃。微磁学模拟的支持下，我们确定了过渡到一个国家与一个单一的交叉结畴壁，钉扎/脱钉的壁随机巴克豪森跳跃的结果。
2010-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large discrete jumps observed in the transition between Chern states in a ferromagnetic Topological Insulator
在拓扑绝缘体中，当表面态被磁化时，量子化霍尔电阻的出现是一个惊人的预测。表面狄拉克态在表面上的任何地方都是带隙的，但手性边缘态仍然存在。在外加电流下，边缘态产生的量子化霍尔电阻等于陈数C = +1或-1（自然单位），即使在零磁场下也是如此。这种量子反常霍尔效应是由Chang等人观察到的。随着磁场的反转，由于磁各向异性，系统被困在一个亚稳态。在这里，我们调查如何系统逃脱的亚稳态在低温（10-200 mK）。当耗散（由纵向电阻测量）是超低的，我们发现，该系统逃脱了几个，非常快速的过渡，检测到的霍尔和纵向电阻的大跳跃。使用初始跳跃发生的场来估计逃逸率，我们发现，提高温度强烈抑制率。从电阻与栅极电压和温度的详细映射，我们表明，耗散强烈影响逃逸率。我们比较观察与耗散量子隧穿预测。在超低耗散区，存在两个温度标度T1 = 70 mK和T2 = 145 mK，在这两个温度标度之间可以观察到跳跃。跳跃显示了延伸到大部分样本的空间相关性。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Boltzmann theory of spin Hall effects in giant Rashba systems
对于强带结构自旋轨道耦合产生的自旋霍尔效应，仍然缺乏合理解决称为侧跳的有趣无序效应的半经典玻尔兹曼理论。在本文中，我们描述了这样一个理论的关键成分是自旋电流对应的半经典侧跳速度（介绍的背景下，反常霍尔效应）。将该理论应用于具有巨Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中的自旋霍尔效应，我们发现当只有较低的Rashba带被部分占据时，磁性杂质的存在大大增强了自旋霍尔角。
2017-07-21 cond-mat.mes-hall
Universality of Quantum Phase Transitions in the Integer and Fractional Quantum Hall Regimes
本研究在超高迁移率三层石墨烯器件中发现整数与分数量子霍尔相变存在超普适临界行为，二者临界标度指数、局域化长度指数一致，揭示短程无序关联下普适标度的成立，修正了以往长程无序体系的偏差认知。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extrinsic Spin Hall Effect Due to Transition-Metal Impurities
基于具有轨道自由度的单杂质Anderson模型，研究了过渡金属杂质电子气模型中的非本征自旋霍尔效应。统一分析了斜散射和侧跳机制，阐明了轨道自由度的重要作用。所获得的自旋霍尔电导率与费米能级处的自旋轨道极化（$R = <l \cdot s>$）成比例，这与本征自旋霍尔效应的情况一样：偏斜散射项$σ^{ss} ~ R δ_1/ρ$和侧跳项$σ^{sj} ~ R$，其中$δ_1$是$p$（$l=1$）分波的相移。此外，本研究表明，存在一个非平凡的密切关系之间的内在项$σ^{int}$和外在侧跳项$σ^{sj}$。
2012-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scaling Behavior and Universality near the Quantum Hall Transition
本文研究了在均匀磁场中，每个元格有半个磁通量子和一个随机势的无相互作用电子二维晶格系统。对于大尺度行为，我们构造了一个具有集体场的超对称理论，并在鞍点近似和涨落下进行了研究。该模型的特点是一个破缺的超对称性，表明只有费米子集体场成为离域，而玻色子场是指数本地化。波动项的幂次计算表明，离域波动之间的相互作用是无关紧要的。几个准标度制度，分开大的交叉长度，被发现与有效指数$ν$的本地化长度$ξ_l$。在渐近状态下，有$ν=1/2$与阿弗莱克和路德维希等人对有限态密度的早期计算一致。与物理系统相关的有效指数是$ν=1$，其中$ξ_l$的系数随随机性增长。这与最近对Si MOSFET和AlGaAs/GaAs样品的高精度测量结果一致。
1996-11-12 cond-mat.mes-hall
Telegraph noise and the Fabry-Perot quantum Hall interferometer
我们考虑在量子霍尔法布里-珀罗干涉仪的阿贝尔和非阿贝尔准粒子统计的签名。当准粒子进入和离开干涉池时，例如由于掺杂剂层中的玻璃运动，可以在相位跳变中观察到任意子相位。在nu=5/2的非交换态的情况下，如果干涉仪是小的，我们认为，自由的Majorana状态在干涉盒中是强耦合到另一个或强耦合到边缘。我们分析了预期的相位跳跃，特别是建议，在奇偶性的马约拉纳基态的变化应该引起的特征跳跃的π在干涉相位。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Creep and the Skyrmion Hall Angle in Driven Skyrmion Crystals
我们数值研究了热效应对驱动Skyrmion与淬火无序相互作用的Skyrmion Hall角的影响。我们确定了一个蠕变制度，在该制度中，运动发生通过固定和流动状态之间的间歇性跳跃。这里的Skyrmion霍尔角为零，因为Skyrmion有时间放松到钉扎位置的平衡位置，消除了由马格努斯力引起的侧跳运动。在更高的驱动器，我们发现一个交叉的粘性流动制度的Skyrmion霍尔角是有限的，并随着驱动器或温度的增加而增加。我们的研究结果与最近的实验也表明了一个制度的有限skyrmion速度与零skyrmion霍尔角交叉的粘性流制度与skyrmion霍尔角，增加驱动器。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall
Is the Peak Value of $σ_{xx}$ at the Quantum Hall Transition Universal?
考虑了整数量子霍尔跃迁时纵向峰值电导率的普遍性问题。为此，提出了一个具有随机质量的二维狄拉克费米子系统，其特征在于方差$g$作为经历量子霍尔跃迁的模型。虽然对于某些特定的模型，纵向峰值电导率$σ_{xx}$被发现是普遍的（与李等人的猜想以及一些数值工作一致），我们发现，$σ_{xx}$减少了一个因子$(1+g/2π)^{-1}$，至少对于小的$g$。这为$σ_{xx}$的非普适性提供了一些理论证据，正如在许多实验中所观察到的那样。
1997-04-22 cond-mat.mes-hall
Extrinsic anomalous Hall conductivity of a topologically nontrivial conduction band
量子反常霍尔效应是实现无耗散输运器件的关键一步，其特征在于具有强自旋-轨道耦合的铁磁绝缘体中的整数量子化霍尔电导。本文研究了当费米能级与量子反常霍尔系统的拓扑非平凡导带相交时，由于杂质散射引起的反常霍尔效应，即非本征反常霍尔效应.两个主要的外在贡献，侧跳和斜散射霍尔电导率，计算使用的图形技术，其中同时考虑到的电磁散射和磁散射。侧跳霍尔电导率在非平凡相的临界片载流子密度处改变其符号，而平凡相的侧跳霍尔电导率保持符号不变。用实际参数估计的临界片状载流子密度在实验可达到的范围内。结果表明，在良金属区可以发现量子反常霍尔系统。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in spin-valley coupled monolayer transition-metal dichalcogenides
研究了过渡金属二硫属化物自旋谷耦合单层膜中的本征和非本征自旋霍尔效应。我们发现，而斜散射的贡献被抑制的大的带隙，侧跳的贡献是可比的标量和磁散射的存在下，具有相反的符号的固有的。谷间散射倾向于抑制由于相干性的损失而引起的侧跳贡献。通过调节谷内散射与谷间散射的比值，自旋霍尔电导率在空穴掺杂样品中显示出符号变化。研究了其它掺杂区的多带效应，发现在重空穴掺杂区存在符号变化，而在电子掺杂区不存在。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm interference and the evolution of phase jumps in fractional quantum Hall Fabry-Perot interferometers based on bi-layer graphene
本研究利用双层石墨烯Fabry-Pérot干涉仪，在$ν$=$1 \over 3$分数量子霍尔态下独立调控磁通量与电荷密度，揭示了准粒子的Aharonov-Bohm干涉规律及准粒子增减导致的相位跳变机制。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality and Phase Diagram around Half-filled Landau Level
用门控GaAs/AlGaAs异质结测量了无序磁场平面内填充因子nu=1/2附近二维电子气的低温行为。我们确定了一条sigma_{xy}与温度无关的线，其值为sigma_{xy} =0.5（e^{2}/h），以及一条不同的线，其值为rho_{xy} =2（h/e^{2}）。霍尔绝缘体和主量子霍尔液体之间的相界在nu=1和1/3显示的第一朗道水平的电子和复合费米子的离域状态的悬浮。最后，数据表明nu=1/2左右不存在真正的金属相。
1997-01-15 cond-mat.mes-hall
Fate of fractional quantum Hall states in open quantum systems: characterization of correlated topological states for the full Liouvillian
尽管之前对由林德布拉德方程描述的开放量子系统进行了广泛的分析，但仍不清楚相关的拓扑态，如分数量子霍尔态，即使在跳跃项存在的情况下也能保持。本文引入了Liouvillian的伪自旋Chern数，它是通过仅对二重Hilbert空间的一个子空间扭曲边界条件来计算的.这样的拓扑不变量的存在阐明，拓扑性质保持不变，即使在跳跃项的存在下，不关闭的有效非厄米哈密顿量的差距（通过忽略跳跃项获得）。换句话说，拓扑性质被编码成有效的非厄米哈密顿而不是完整的刘维尔哈密顿。当跳跃项可以写成双希尔伯特空间中的严格块上（下）三角矩阵时，这是特别有用的，在这种情况下，跳跃项的存在或不存在不会影响Liouvillian的谱。利用赝自旋陈氏数，我们研究了具有两体损失但无增益的分数量子霍尔态的特征，阐明了非厄米分数量子霍尔态的拓扑结构即使在跳跃项存在的情况下也是保持不变的.这个数值结果也支持使用非厄米哈密顿显着降低数值成本。类似的拓扑不变量可以被扩展以处理其他空间维度和对称性的相关拓扑状态（例如，具有反转对称性的一维开放量子系统），这表明我们的方法具有很高的通用性。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unified First-Principles Study of the Anomalous Hall Effect Based on Exact Muffin-Tin Orbitals
基于精确松饼-锡轨道（EMTO），发展了计算电流算符的第一性原理方法，并以体心立方铁中的反常霍尔效应为例，通过引入稀疏杂质，拟合标度律，成功地将斜散射贡献与侧跳和本征贡献分离.通过研究体铁中反常霍尔效应的温度依赖性，我们预测了当仅考虑声子时作为温度的函数的波动的反常霍尔角，这在将来可以通过抑制磁振子激发在实验中测量，例如，通过施加高的外部磁场。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Hall effect caused by the phonon and photon drag
谷霍尔效应是谷电流在与电流成横向的方向上的出现。我们发展了二维半导体中电子被声子或光子拖曳的谷霍尔效应的微观理论。我们推导并分析了所有相关的贡献谷电流，包括斜散射效应以及由侧跳和异常速度所造成的异常贡献。详细研究了反常贡献的部分补偿。分析了双声子和双杂质散射过程的作用。我们还比较了拖曳条件下的谷霍尔效应和外部静态电场引起的谷霍尔效应。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Does the side jump effect exist?
侧跳效应是电子与原子/离子/杂质散射中自旋轨道相互作用的一种表现。由于其在一般自旋轨道物理学中的重要性，该效应引起了广泛的兴趣，特别是在自旋电子学中被广泛讨论。我们重新研究了原子核内精确的非微扰电子波函数的影响。我们发现，该效果的值是远远小于文献中接受的估计。约化因子是1/Z^2，其中Z是原子/杂质的核电荷。这意味着侧跳效应实际上与自旋电子学无关，斜散射和/或本征机制总是主导反常霍尔效应和自旋霍尔效应。
2012-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
Realizing Universal Edge Properties in Graphene Fractional Quantum Hall Liquids
普遍的手征Luttinger液体行为已经预测分数量子霍尔边缘态，但到目前为止，还没有在实验上观察到基于双光子晶体的二维电子气。这种缺乏普遍性的一个可能的原因是在这样的系统中，这是限制势和库仑排斥之间的竞争的结果边缘重建的通用发生。我们表明，由于完全不同的约束机制，在石墨烯中可以避免边缘重建，这使得可以观察到预测的普遍性。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Delocalization and Universality of the Fractional Quantum Hall Plateau-to-Plateau Transitions
本文测量高品质 GaAs 二维电子体系中分数量子霍尔态间转变的标度行为，发现临界指数 κ 并非普适，仅部分高阶 FQHS 转变接近 IQHS 的 0.42。
2023-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall effect in a [110] quantum well
自旋霍尔效应的自洽处理需要考虑自旋-轨道耦合和电子-杂质散射的平等地位。这是在[110] GaAs量子阱的实验相关情况下进行的[Sih { \it et al.}，Nature Physics 1，31（2005）]。在精确的线性响应形式的框架内工作，我们计算的自旋霍尔电导率，包括在能带结构中的Dresselhaus线性和立方项，以及电子-杂质散射和电子-电子相互作用的所有订单。我们表明，自旋霍尔电导率自然分为两个贡献，斜散射和侧跳，我们提出了一个实验来区分它们。
2006-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Theory of Photoinduced Valley Hall Effect
最近出现了一个科学争论：在二维材料中，谷霍尔效应（VHE）的实际基础是什么过程？原始的VHE出现在样品与电子的弹道输运由于贝里相位效应导致的异常速度项。然而，在无序样品中，已经提出了与电子散射杂质相关的替代机制：（i）不对称电子散射，称为斜散射，以及（ii）真实空间中电子波包的移动，称为侧跳。有人声称，侧跳不仅有助于VHE，但完全抵消的异常条款，无论阻力的根本原因，因此，侧跳与斜散射一起成为占主导地位的机制。然而，这种说法是基于平衡理论，没有任何外部谷选择性光泵浦，这使得结果从根本上有趣，但不完整和不切实际。本文采用Keldysh非平衡图解法建立了光致VHE的微观理论，发现在带间吸收边附近，非对称斜散射机制占主导地位。这使我们能够解释基于VHE的光学晶体管的操作。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in ferromagnets with Gaussian disorder
利用Kubo形式，推导出了由完整晶体的第一性原理电子结构直接计算短程高斯无序铁磁体反常霍尔电导率的表达式，并实现了该方法。我们用这种方法计算了bcc结构的Fe、fcc结构的Co、L1 o-FePd、L1 o-FePt以及bcc结构的Fe（001）薄膜的AHC。在我们的方法中，我们可以透明地将电导率分解为本征（IC），侧跳（SJ）和本征斜散射（ISK）的贡献。Sinitsyn等人[Phys.Rev.B75，045315（2007）]指出了ISK的存在，ISK源于非对称Mott散射，但与传统的偏斜散射明显不同，因为它在干净极限下收敛于有限值。在这里，我们收集了所有的贡献，导致“散射无关”的AHE在干净的限制铁磁体中的AHC，并分析它们的相对大小从第一性原理计算。通过将我们的结果与现有的实验进行比较，我们表明高斯无序非常适合于模拟真实材料中存在的各种类型的无序，在一定程度上包括温度的影响。特别是，我们表明，除了内在的和侧跳AHE，内在的斜散射可以是一个主要的球员在确定铁磁体的AHE的大小。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Criticality of two-dimensional disordered Dirac fermions in the unitary class and universality of the integer quantum Hall transition
二维（2D）狄拉克费米子是现代凝聚态物理的中心范例，描述了石墨烯中、某些类别的超导体中以及3D拓扑绝缘体表面上的低能激发。在零能量E=0时，质量为m的狄拉克费米子是能带绝缘体，陈数在m=0时跳变1。这一观察结果使Ludwig等人[Phys.Rev.B50，7526（1994）]推测二维无序狄拉克费米子（DDF）的跃迁和整数量子霍尔跃迁（IQHT）受同一不动点控制，并具有相同的普适临界性质。考虑到对量子反常霍尔效应、现代凝聚态物理和我们对无序临界点的一般理解等新兴领域的深远影响，令人惊讶的是，这个猜想从未经过数值测试。在这里，我们报告的结果，广泛的数值上的相图和临界的2D-DDF在酉类。我们发现在m=0处有一条临界线，其局域化长度指数与能量有关。在大能量下，我们对DDF的结果与来自IQHT模型的最新数值结果ν_IQH = 2.56 - 2.62一致。然而，在E=0时，我们得到ν_0 =2.30-2.36，与ν_IQH不相容。这一结果挑战了IQHT的不同模型之间的关系，并讨论了几种解释。
2021-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Ab Initio Theory of Scattering-Independent Anomalous Hall Effect
我们报告的第一性原理计算的侧跳贡献的异常霍尔电导率（AHC）直接从一个完美的晶体的电子结构。我们实现了我们的方法的短程散射无序模型内的密度泛函理论，并计算了完整的散射无关的AHC元素bcc Fe，hcp Co，fcc Ni，和L1o FePd和FePt合金。因此，完整的AHC计算系统地同意与实验到目前为止无法达到的程度，正确地捕捉到以前丢失的元素的侧跳的贡献，从而铺平了道路，一个真正的预测理论的异常霍尔效应，并把它从一个表征工具的探测工具的多带复杂的电子能带结构。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Skew scattering induced contribution to orbital Hall response
SRM University AP（安拉瓦蒂 SRM 大学）；Università di Salerno（萨莱诺大学）
研究时间反演对称性破缺的三维外尔半金属中无序诱导对轨道霍尔电导率的贡献，用量子动力学方法分析侧跳和倾斜散射影响，展示其对无序势和费米能的依赖性，证明高阶无序贡献主导，还给出增强电导率的方法及潜在实验意义。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Universality classes of topological phase transitions with higher-order band crossing
在拓扑绝缘体和拓扑超导体中，拓扑不变量在调整某个系统参数时的离散跳跃定义了拓扑相变。本文采用统一的框架来研究一维到三维拓扑相变的量子临界性，同时结合了对称性分类、能带交叉阶数、$m$ -折叠旋转对称性、关联函数、临界指数、标度律和重整化群方法.我们首先根据时间反演、粒子-空穴和手征对称性对高阶狄拉克模型进行分类，并确定每类对称中能带交叉阶数的奇偶性。奇偶性进一步限制了对称类中允许的旋转对称性$m$。用曲率函数上的动量空间积分表示拓扑不变量，能带交叉的阶数决定了曲率函数的临界指数，以及通过曲率函数的傅里叶变换引入的Wannier态关联函数的临界指数.拓扑不变量的守恒进一步给出了临界指数之间的标度律。此外，一个重整化群方法的基础上变形的曲率函数证明了所有的尺寸和对称类。通过阐明临界量（包括拓扑不变量和临界指数的跳跃）如何依赖于非空间对称性和旋转对称性，我们的工作将普适类的概念引入到拓扑相变的描述中.
2019-01-31 cond-mat.mes-hall
Quantum phase transitions of fractons (a fractal scaling theory for the FQHE)
我们考虑分数子的量子相变与分数量子霍尔效应-量子阱的量子相变相对应。我们知道霍尔态可以用分形子来模拟，分形子被称为电荷通量系统，它满足与分形冯诺伊曼熵相关的分形分布函数。在我们的公式中，分数量子霍尔跃迁的普适类，被认为是分形集的对偶拓扑量子数填充因子标记的Hausdorff维数$h$（$1 < h < 2$）的量子路径的分形。这样，我们定义了与这些普适类相关联的标度指数$κ=1/h$，使得当$h$进入其定义区间时，我们获得$ 1 \gtrsim κ\gtrsim 0.5 $。这个标度指数的行为，拓扑的字符，是与文献中声称的一些实验值。因此，根据我们的方法，我们有一个分形标度理论区分不同的普适性类的分数量子霍尔跃迁的EQUIPHE。
2004-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Anomalous quantum Hall conductivity and resonances in coupled layers
在整数量子霍尔机制下，研究了一个通过隧穿耦合的两层系统，每层中具有不同的载流子质量。如果实现不同层的朗道能级之间的共振，则发现单层霍尔电导率与通常量子化的显著偏差。在适当的条件下，霍尔电导率的负跳跃的外观也被预测。所得结果对系统中的无序具有鲁棒性。
1999-04-13 cond-mat.mes-hall
Giant Planar Hall Effect in Epitaxial (Ga,Mn)As Devices
大霍尔电阻跳跃观察时，从外延（Ga，Mn）As层图案化的微器件受到扫描，在平面磁场。这种巨大的平面霍尔效应比以前在金属铁磁体中观察到的大四个数量级。这使得（Ga，Mn）As的角度依赖性磁性的测量变得非常灵敏。从这些测量推导出的磁各向异性场与理论预测进行了比较。
2002-10-12 cond-mat.mes-hall
