Influence of inelastic relaxation time on intrinsic spin Hall effects in a disordered two-dimensional electron gas
研究了具有Rashba相互作用的无序二维电子气中非弹性弛豫时间对内禀自旋霍尔效应的影响,澄清了系统中杂质效应的争论.我们发现,由于非弹性散射的存在,自旋霍尔电导率不消失时,杂质浓度减少到零,无论是非磁性或磁性无序。自旋积累的评价通过使用所获得的自旋霍尔电导率,并提出了一种替代的路线,以验证本征自旋霍尔效应通过测量在不同的比率的自旋积累。
2007-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between Two Quantum Hall Droplets
我们报道了两个量子霍尔液滴之间的隧穿实验。该器件是由解理边缘过生长,横向并列两个二维电子系统跨越高品质的半导体屏障。隧穿特性的剧烈演化与量子霍尔液滴的耦合边缘态之间的磁场依赖隧穿一致。我们确定了一系列的量子临界点之间的连续的强和弱隧穿制度,这是令人想起的量子霍尔效应的平台转变。标度分析表明,临界磁场附近的电导$B_{c}$是一个单一的标度变元$|B-B_{c}|T^{-κ}$的函数,其中指数$κ= 0.42$。这种令人困惑的相似性量子霍尔绝缘体过渡点的意义边间相关的横向隧道量子霍尔液滴。
2004-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-particle Tunneling Through a Barrier in the Fractional Quantum Hall Regime
在多连通几何的背景下,研究了分数带电准粒子(QPs)通过势垒的隧穿问题。在此几何体中,全局约束不禁止这样的隧穿过程。计算了隧穿振幅,发现随着系统尺寸的增大,介观量子点主导隧穿向电子主导隧穿过渡,无序的存在提高了电子和量子点主导隧穿速率。
2005-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge tunneling in fractional quantum Hall regime
我们解决了一个明显的分歧之间的理论和实验的I-V特性的电子隧穿从金属的边缘的二维电子气在分数量子霍尔制度的问题。我们的结果的一部分是半满朗道能级的边缘理论。
1998-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between edge states in a quantum spin Hall system
我们分析了一个量子自旋霍尔(QSH)器件,它的两个边缘连接一个点接触。接触支持净自旋隧道电流,可以通过实验探测两端电阻测量。我们发现,低偏置隧穿电流和微分电导表现出缩放与电压和温度的非线性依赖于电子-电子相互作用的强度。
2009-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Partially-Split Hall Bar: Tunneling in the Bosonic Integer Quantum Hall Effect
研究玻色子整数量子霍尔态的点接触隧穿。这种受保护的拓扑状态具有等于$2 e^2/h$的霍尔电导率和消失的霍尔热导率。与费米子的整数量子霍尔态相比,点接触可以对低能物理产生巨大的影响。在没有无序的情况下,点接触一般导致部分分裂的霍尔条几何形状。我们描述了由此产生的中间固定点通过两端的电(霍尔)电导的边缘模式。然而,沿边缘的无序既恢复了两端电导的普遍性,又有助于保持霍尔条在相关参数范围内的完整性。
2014-07-23 cond-mat.str-el hep-th
Tunneling effect on composite fermion pairing state in bilayer quantum Hall system
讨论了双层量子霍尔系统中的复合费米子配对态。在计算了量子霍尔态稳定的层间距离范围后,讨论了层间隧穿对复合费米子对态的影响.结果表明,在Halperin(3,3,1)态和Pfalanan态之间的跃迁点存在一个尖点.
2001-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scaling dimension of quantum Hall quasiparticles from tunneling current noise measurements
准粒子激发态性质的确定是分数量子霍尔效应实验研究中的一个重要课题。我们提出了一个独立于模型的方法,通过测量两个平行四边形边缘之间的电流隧穿及其噪声来确定平行四边形准粒子的标度维数。与通常使用的仅测量隧穿电流的方法相比,该方法不易于由于隧道结的非普适物理而引起的误差。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charge revealed in computer simulations of resonant tunneling in the fractional quantum Hall regime
分数电荷的概念是分数量子霍尔效应理论的核心。在这里,我使用精确对角化以及配置空间重整化(CSR)来研究有限集群,这是大到足以包含两个独立的边缘。分析了两个边之间共振隧穿的条件。“计算机实验”揭示了共振隧穿事件的周期性序列,与实验观察到的以e/3和e/5为单位的电荷分数量子化一致。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling, dissipation, and superfluid transition in quantum Hall bilayers
我们研究了在总朗道能级填充因子$ν=1$下存在层间隧穿和耦合到耗散正常流体的双层量子霍尔系统。用有效的量子耗散XY模型描述层间相的动力学,我们证明了存在一个由正常流体电导决定的临界耗散$σ_c$。对于$σ> σ_c$,层间隧道分裂将系统驱动到$ν=1$量子霍尔态。对于$σ<σ_c$,层间隧穿在低温下是不相关的,该系统表现出超流过渡到集体量子霍尔态支持自发层间相位相干。由此产生的相结构和行为的面内和隧道电流的实验研究。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling in fractional quantum Hall effect: superperiods and braiding statistics
理论上研究了复合费米子在分数量子霍尔岛周围的准束缚态的共振隧穿,发现了一组丰富的可能的岛态跃迁,它们是磁场或背栅电压的函数.这些考虑可能与最近的一项实验研究有关,并提出了许多涉及推导分数编织统计的微妙之处。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling gap of laterally separated quantum Hall states
我们用匹配渐近法确定了两个反向传播的强相互作用量子霍尔边缘态的能隙。微观边缘态色散和库仑相互作用被用来精确地限制可积场论的短程行为,从而确定低能谱。我们讨论了我们的结果与Kang等人的隧道测量的关系,Nature 403,59(2000).
2001-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of counterflow superfluidity in a disordered quantum Hall bilayer
我们提出了一个理论的制度的相干层间隧穿在无序量子霍尔双层在总填充因子1,允许静态涡旋的影响。我们发现该系统由极化超流相区域组成。注入电流在被无序钉扎的极化畴之间引入相位滑移。我们提出了一个模型的饱和隧穿域预测的临界电流的击穿相干隧穿是广泛的系统大小。这一理论得到了二维无序相模型数值结果的支持。我们还讨论了我们的图片可能被用来解释实验中的逆流几何形状和两端测量。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling at $ν_T=1$ in Quantum Hall Bilayers
报道了在$ν_T=1$上强关联双层量子化霍尔相位的层间隧穿测量。隧道在$ν_T=1$的最大值,或临界电流,被证明是一个定义良好的全局属性的相干相位,不敏感的外部电路效应和精确的配置用于测量它,但也表现出令人惊讶的缩放行为与温度。实验观察到的隧穿特性和最近的理论之间的比较是有利的,在高温下,但不是在低温下的隧道非常类似的直流约瑟夫森效应。零偏压隧穿电阻在低温下变得非常小,远小于在零磁场下观察到的,但仍然是有限的。该隧穿电阻的温度依赖性类似于量子霍尔相的普通面内电阻率。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer tunneling in double-layer quantum Hall pseudo-ferromagnets
我们发现,在双层量子霍尔态的层间隧穿I-V表现出丰富的行为,这取决于样品尺寸,电压长度尺度,电流屏蔽,无序和热长度的相对大小。对于弱隧穿,我们预测负微分电导的幂律形状跨越到一个尖锐的零偏置峰。面内磁场分裂该零偏置峰,从而导致在$V_B(B_{||})=2π\hbar v B_{||}d/eϕ_0$处的“导数”特征,这给出了对应于双层霍尔态的自发对称性破缺的Goldstone模式的色散的直接测量。
2000-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antidot tunneling between Quantum Hall liquids with different filling factors
我们考虑隧道穿过具有不同填充因子的量子霍尔液体的两个边缘之间的两个点接触$ν_{0,1}=1/ (2m_{0,1}+1)$与$m_0-m_1\equiv m>0$。在强隧穿极限的点接触之间形成的反点的属性被证明是非常不同的$ν_0 =ν_1$的情况下,包括消失的平均总电流在两个接触和准粒子的电荷$e/m$。对于$m>1$,准粒子隧穿导致通过反点的有效通量的非平凡的$m$态动力学,其恢复通量中电流的常规“电子”周期性,尽管准粒子的分数电荷和统计。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-enhanced integer quantum Hall effect in disordered systems
研究了二维相互作用无序系统的输运性质和拓扑相变。在动态平均场论,我们推导出霍尔电导,这是量子化的,并作为一个拓扑不变的绝缘体,即使当能隙是封闭的局域态。在有自旋的Harper-Hofstadter-Hatsugai模型中,在平凡绝缘体区域,我们发现在位排斥相互作用可以帮助弱无序诱导出整数量子霍尔效应,而在拓扑非平凡区域,它阻碍了安德森局域化.通常,相互作用拓宽了无序系统中拓扑相的区域。
2018-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunneling into a Fractional Quantum Hall System and the Infrared Catastrophe
计算了量子化磁场中二维相互作用电子气的隧穿态密度。我们表明,所观察到的赝能隙的态密度可以理解为一个非相互作用的电子模型中的红外灾难的结果。这种灾难源于电子系统对隧道事件期间突然增加的电荷产生的电势的响应。我们的形式主义可以应用于任何填充因子,而无需使用陈-西蒙斯或复合费米子理论。
2007-02-09 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
Vortices, tunneling and deconfinement in bilayer excitonic quantum Hall superfluid
本文研究了填充率为nu=1的双层量子霍尔系统中的层状超流体的涡旋、瞬子和解除禁闭等物理现象。我们发展了一个有效的规范理论,同时考虑了层间隧穿引起的涡旋和瞬子。规范荷和瞬子逸度的重整化群流表明,规范场与涡旋物质的耦合产生了自由瞬子和凝聚涡旋的约束相与磁荷束缚成偶极子的去约束无隙超流体之间的连续过渡。结合实验讨论了层间隧穿电导和层间不平衡引起的非均匀激子凝聚。
2005-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-particle tunneling at a constriction in a fractional quantum Hall state
分裂栅压缩可以用来产生分数量子霍尔态的可控散射,并构成一个非常通用的模型系统,用于研究边缘态的非费米物理。通过调节收缩参数可以实现可控的边间隧穿,并可以探索其非平衡行为。在这里,我们回顾了我们的隧道非线性的分裂栅收缩在很宽的温度范围内和边缘间耦合的结果。的结果进行比较,可用的理论预测之间的Luttinger液体的隧穿特性。我们展示了如何在选定的温度范围内和边缘间耦合,而惊人的偏差,特别是在低耦合,低温制度与这些理论模型部分协议。
2004-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium noise in transport across a tunneling contact between $ν= 2/3$ fractional quantum Hall edges
在最近的一篇实验论文[1]中,定性地证实了在$ν= 2/3$量子霍尔边存在上游中性模。利用量子霍尔边的手征Luttinger液体理论,我们建立了实验的定量模型[1]。一个很好的定量协议,我们的理论与实验数据加强了上游中性模式的存在的结论。我们的模型也使我们能够提取重要的定量信息欧姆和隧道接触的非平衡过程中的实验数据。特别是,对于$ν= 2/3$,我们发现从欧姆接触注入的电荷电流的中性模式温度的幂律依赖。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of device geometry on tunneling in ν=5/2 quantum Hall liquid
最近的两个实验[一]。P. Radu等人,Science 320,899(2008)和X. Lin等人,Phys.Rev.B85,165321(2012)]测量了准粒子隧穿通过ν= 5/2量子霍尔液体中的量子点接触的温度和电压依赖性。这些结果导致了关于量子霍尔态性质的相互矛盾的结论。在本文中,我们表明,可以通过识别不同的几何形状的设备在实验中解决的冲突。我们认为,在这些几何形状中的一些有显着的未屏蔽的静电相互作用的量子霍尔边缘的点接触的相对两侧的部分之间。库仑相互作用影响隧穿电流。我们比较了Pfalan态、SU(2)_2,331态和K=8态及其粒子-空穴共轭的实验结果与理论预言。在考虑库仑修正后,所有几何结构的测量结果与自旋极化和自旋非极化Halperin 331态一致。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature dependence of resistivity and Hall-coefficient in a strongly disordered metal: NbN
我们报道了kFl~3.27-10.12的均匀无序外延NbN薄膜在正常状态下的电阻率(rho)和霍尔系数(R_H)与温度的关系。这些薄膜的超导转变温度(Tc)在8.13 ~ 16.8K之间。虽然我们的最小无序薄膜显示出通常的金属行为,但对于kFl<8.13的所有薄膜,在高达300 K时,和都是负的。我们观察到所有薄膜的R_H(T)与ρ(T)呈线性关系。在2nm厚的Be膜上进行的测量显示出类似的行为。这种行为与无序金属中局域化和电子-电子相互作用的现有理论不一致。
2009-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Hall plateau transition in the lowest Landau level of disordered graphene
本文用解析和数值方法研究了无序对最低朗道能级上相对论二维费米子的态密度和局域化性质的影响。采用超对称技术,我们计算的柯西(洛伦兹)分布的各种类型的障碍的状态的确切密度。我们使用数值方法建立了最低朗道能级的定域-离域(LD)跃迁。对于某些类型的障碍的LD过渡示出属于不同的普适性类,相比相应的非相对论性问题。结果与石墨烯中观察到的整数量子霍尔平台跃迁有关。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Entanglement as a Diagnostic of Phase Transitions in Disordered Fractional Quantum Hall Liquids
利用量子纠缠方法研究了无序驱动的分数量子霍尔态到安德森绝缘体的相变。我们发现,过渡的信号是一个适当的平均纠缠熵的灵敏度急剧增加,相对于无序-其无序衍生物的大小出现分歧的热力学极限。我们还研究了作为无序函数的纠缠谱的能级统计。然而,不像戏剧性的相变信号的纠缠熵的衍生物,我们发现一个逐步减少的水平排斥只深在安德森绝缘相。
2016-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The effect of a parallel magnetic field on the Boltzmann conductivity and the Hall coefficient of a disordered two dimensional Fermi liquid
二维费米液体对外部随机势的屏蔽很大程度上取决于其极化程度。这被认为是在平行于电子平面的磁场中观察到的2D电子液体的强磁阻的可能机制。本文对弱无序哈伯德模型进行了Hartree-Fock计算,该模型定性地描述了高迁移率Si反型层中有限温度金属态下的对角线和霍尔电阻率实验。
2000-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Drive Dependence of the Skyrmion Hall Effect in Disordered Systems
使用基于粒子的模拟模型,我们表明,淬火无序创建一个驱动器依赖的skyrmion霍尔效应作为测量的比例$R=V_{\perp}/V_{||}$的skyrmion速度垂直($V_{\perp}$)和平行($V_{||}$)的外部驱动器的变化。$R$在去钉扎时为零,并且随着驱动的增加而线性增加,这与最近的实验观察结果一致。在Skyrmions进入自由流动状态的足够高的驱动下,$R$饱和到无无序极限。这种行为是强大的广泛的无序强度和固有的霍尔角值,并发生塑性流动时存在。对于具有小的固有霍尔角的系统,我们发现霍尔角随外部驱动线性增加,也在实验中观察到。在skyrmion晶格弹性脱钉的弱钉扎区,$R$是非线性的,skyrmion晶格运动的净方向可以作为外部驱动的函数旋转。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semiclassical theory of the tunneling anomaly in partially spin-polarized compressible quantum Hall states
电子隧穿到具有强相互作用的系统中会表现出一种反常现象,即由于多体相互作用,隧穿电导在低能时连续消失。最近的测量已经在半填充朗道能级的量子霍尔双层中探测到了这种异常,并且表明随着半填充朗道能级的自旋极化越来越强,这种异常显然会变得更强。基于这一结果,我们构建了一个半经典流体动力学理论的隧道异常的电荷扩散行动与隧道之间的两个副本的Halperin-Lee-Read状态与部分自旋极化。这个理论是我们最近工作的补充(arXiv:1709.06091),其中电子光谱函数直接使用基于瞬子的方法计算。我们的研究结果表明,实验观察到的隧道异常,其中注入的电荷的传播是由平均场库仑能量驱动的传统理论不能理解。然而,我们确定了一个定性的新制度,其中平均场库仑能量有效地淬火和隧道异常占主导地位的复合费米子液体的有限压缩性。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph