Cavity-mediated electron hopping in disordered quantum Hall systems
我们研究了无序量子霍尔系统中由腔真空场介导的电子长程跳跃的出现。我们发现,反向旋转(反共振)的光-物质相互作用产生了一个有效的跳跃无序本征态之间的最后占领朗道带。这个过程涉及到许多等于朗道简并度的中间态:每个中间态都由一个虚腔光子和一个在下一个朗道带中激发的具有相同自旋的电子组成。我们研究了这样一个腔介导的跳跃机制在一个随机无序的潜在的边缘附近的壁电位的双重存在下,占顺磁耦合和抗磁重整化。我们确定的腔介导的散射率,显示散装和边缘状态的影响。边缘状态的影响示出增加时,他们的能量接近无序体带,而更高的能量的边缘状态变得渐近自由。我们确定的标度性质,同时增加朗道带简并。量子霍尔物理学的后果和未来的前景进行了讨论。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Direct Measurement of the Fermi Energy in Graphene Using a Double Layer Structure
我们描述了一种技术,它允许直接测量的相对费米能量的电子系统中使用的双层结构,其中石墨烯是两个层之一。我们说明了这种方法通过探测费米能量作为密度的函数在石墨烯单层,在零和高磁场。这种技术使我们能够确定费米速度,朗道能级间距和朗道能级加宽的石墨烯。我们发现N=0朗道能级的展宽比上下朗道能级的展宽要大。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact shape of the lowest Landau level in a spin-1/2 system with uncorrelated disorders
利用Brézin等[ Nucl.Phys.B235,24(1984)]发展的路径积分方法,我们得到了强垂直磁场中自旋为1/2的无序二维电子气的态密度的解析表达式。该系统的态密度说明了朗道能级的塞曼分裂和无序引起的展宽之间的相互作用。我们发现,由于随机散射引起的两个自旋取向的混合所产生的能级排斥作用,朗道带的展宽和带裂都得到了增强。本文还讨论了自旋1/2模型与双层系统的比较。
1996-10-21 cond-mat.mes-hall
Collective excitations and universal broadening of cyclotron absorption in Dirac semimetals in a quantizing magnetic field
研究了量子化磁场中狄拉克半金属的电磁集体激发谱。利用能量和动量守恒定律,我们发现了单粒子电子激发态之间的朗道阻尼区。对朗道阻尼区窗口边界附近纵波和横波的色散方程的分析揭示了不同类型的集体激发。我们还指出了在电子谱线性色散的系统中,当磁场变化时,回旋吸收普遍展宽的特征。使用所获得的光谱也使我们能够预测的磁光现象领域的振荡和共振效应的数量。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall
Quantitative Analysis of the Disorder Broadening and the Intrinsic Gap for the $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall State
我们报道了一种可靠的方法来估计无序加宽参数的第二朗道能级的偶数和主要奇数分母分数量子霍尔态的间隙的标度。我们将这种技术应用于几个不同密度的样品,并在不同的MBE室中生长。极好的协议之间的估计固有的和数值计算得到的$ν=5/2$分数量子霍尔态的能隙。此外,我们量化,第一次,在$ν=5/2$的内在差距的依赖朗道能级混合。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states and zero Landau level probed through capacitance of graphene
我们报告的电容器中,一个有限的电子压缩性的石墨烯占主导地位的静电,导致电容的显着变化作为磁场和载流子浓度的函数。电容测量使我们能够准确地映射态密度D,并将其与理论预测进行比较。D中的朗道振荡是鲁棒的,并且在室温下在中等场中可以容易地看到零朗道能级(LL)。LL的加宽受到电荷不均匀性的强烈影响,这导致零LL比其他水平更宽。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decoherence and mode-hopping in a magnetic tunnel junction-based spin-torque oscillator
讨论了基于磁隧道结的自旋力矩振荡器中磁振荡的相干性随外场角的变化。时频分析表明,不同的振荡器模式之间的模式跳变,这是由线性和非线性耦合的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,类似于在半导体环形激光器中观察到的模式跳变。这些耦合和因此跳模在用于自由层与参考层磁化的反平行(AP)对准的电流阈值附近被最小化。远离AP对准,模式跳变限制振荡器相干性。
2012-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Landau Levels in Strained Optical Lattices
我们提出了一个六角光晶格系统,在跳跃矩阵元素的空间变化。就像应变石墨烯中的谷霍尔效应一样,对于狄拉克点附近的原子,跳跃矩阵元的变化可以用伪磁场来描述,并导致朗道能级的形成。我们表明,伪磁场导致可测量的实验签名的动量分辨布拉格光谱,布洛赫振荡,回旋运动,和量化的原位密度。我们的提议可以通过对现有实验的轻微修改来实现。与以前的方法相比,伪磁场是在一个完全静态的系统中实现的,避免了常见的加热效应,因此打开了研究朗道能级与冷原子相互作用效应的大门。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic field study of exciton nonradiative broadening excitation spectra in GaAs/AlGaAs quantum wells
本研究通过测量附加激光激发下基态激子非辐射展宽的依赖关系,结合高达6 T磁场,追踪了14 nm GaAs/AlGaAs量子阱中Landau能级与尺寸量子化激子态的形成演化,并利用有限差分法数值计算验证了实验结果。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall
Modulation effect on the spin Hall resonance
本文介绍了弱电调制对自旋霍尔共振的影响。当存在垂直于电子运动平面的磁场时,形成朗道能级,由于弱调制,朗道能级变宽。朗道能级展宽的宽度随反磁场的变化呈周期性变化。存在一定的磁场,对于该磁场,在自旋向上分支和自旋向下分支之间发生朗道能级的交叉。这引起自旋霍尔电导率(SHC)中的共振。朗道能级展宽或由于调制引起的能量修正消除了SHC中谐振场处出现的奇异性,导致SHC被抑制,并在该点附近出现两个新的峰。这两个峰的间隔随着调制周期的增加而增加。此外,我们还发现这两个峰的高度也与调制周期有关。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述,并将其应用于有机导体α-(BEDT-TTF)_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应,我们用Kubo公式计算了层间电导率,提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像,其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用,正的层间磁阻,这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子,并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of decay of the final states on the probabilities of the Landau-Zener transitions in multistate non-integrable models
对于两能级系统中的Landau-Zener跃迁,最初处于第一能级的粒子在跃迁后存活并保持在第一能级的概率不取决于第二能级是否加宽[V.M. Akulin和W. P. Schleicht,Phys.Rev.A { \bf 46},4110(1992)]。换句话说,开创性的朗道-齐纳结果适用于不管第二水平的加宽。本文讨论了多态Landau-Zener跃迁的同样问题。而对于可积的多状态模型,其中的过渡不涉及虚路径的干扰,可以说,扩大的独立性持续存在,我们专注于非可积模型涉及干扰。对于一个简单的四态模型,它允许一个分析处理,我们证明了激发态的衰减影响的生存概率提供{ \em的宽度的最终状态是不同的}。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spatiotemporal electronic spin fluctuations in random nuclear fields in n-CdTe
我们报告的动态电子自旋在n掺杂的碲化镉层,显着不同的预期响应来自专门的研究,电子自旋弛豫在n-GaAs。在零磁场下,电子自旋噪声谱呈现出双峰结构--零频线和伴线--我们将其归因于冻结随机核自旋分布中的电子自旋进动。这意味着一个令人惊讶的长电子自旋相关时间无论掺杂水平,甚至以上的莫特转变。利用时空自旋噪声谱,我们证明了观测到的卫星自旋噪声谱和快速自旋扩散是相互排斥的。这是一致的电子自旋相关时间的缩短,由于供体之间的跳跃。我们解释我们的数据通过一个模型,假设低温自旋弛豫是由于在超精细和各向异性交换相互作用的存在下,供体之间的跳跃。我们的大部分结果都可以在这个框架中解释。首先,从非均匀到均匀的自旋噪声峰的加宽和卫星的消失时,观察到的跳跃率变得大于由本地核场引起的拉莫尔周期的过渡。在均匀加宽的范围内,自旋扩散常数和自旋弛豫速率之间的比值与Dresselhaus常数具有良好的一致性。在非均匀加宽区,大部分样品的加宽与局部核场的分布一致。我们得到一个新的估计超精细常数在碲化镉和0.10特斯拉的最大核场的值。最后,我们的研究还揭示了一个难题,因为我们的样品表现得好像活性供体浓度相对于标称值降低了几个数量级。
2019-10-25 cond-mat.mes-hall
Coherent nonlinear optical response of graphene in the quantum Hall regime
我们研究了石墨烯在量子霍尔机制下对强激光脉冲的非线性光学响应。特别地,我们考虑谐波产生过程。我们证明了石墨烯的广义磁光电导率在强泵浦激光辐射的谐波上具有特征霍尔平台特征。平台的高度取决于激光强度和朗道能级的展宽,因此不能精确地量子化。这种非线性效应对朗道能级的显着加宽仍然是鲁棒的。通过对三次谐波信号和非线性法拉第效应的观测,我们预测了实验的实现,这是在实验的可行性。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Low energy excitations of double quantum dots in the lowest Landau level regime
利用精确对角化技术,在填充因子接近2的情况下,研究了N=6和N=7电子系统中不同的跳跃参数和塞曼参数下双量子点在最低朗道能级下的光谱和磁性.我们比较了我们的结果与双量子层和单量子点。本文还讨论了Kohn定理。
2003-01-17 cond-mat.mes-hall
Landau levels in Weyl semimetal under uniaxial strain
本文利用连续模型和晶格模型研究了单轴应变对Weyl半金属中Weyl节点的影响,发现单轴应变会导致磁场重整化,使Landau能级向高能移动,并在晶格模型中揭示了Hofstadter蝴蝶能谱。
2025-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonrelaxational FMR peak broadening in spatially inhomogeneous films
本文基于Landau理论和统计模型,研究了磁性形状记忆合金外延薄膜中因空间不均匀性导致的局部相变温度分散,成功解释了低温下铁磁共振线显著展宽的现象。
2023-11-22 cond-mat.mes-hall
Broadening processes in GaAs delta-doped quantum wire superlattices
利用高磁场和低温下的量子Hall和Shubnikov de Haas实验,分析了δ掺杂二维量子阱超晶格和一维量子线超晶格中Landau能级的展宽过程.我们首先从两种超晶格在各种磁场组态下的Shubnikov de Haas曲线的阻尼因子和测量的电流来推断展宽的起源。然后,我们写出了量子霍尔效应中电阻率的一般公式,引入了与局域化过程相联系的失相因子。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum-Geometric Design of Lattice Generalized Landau Levels
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
该研究通过设计具有定制量子几何的晶格模型,实现广义朗道能级等,经精确对角化得出不同模型的拓扑相,基于量子几何为朗道能级及以外物理的晶格实现提供途径。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detection of Interlayer Interaction in Few-layer Graphene through Landau Level Spectroscopy
我们证明,表面弛豫,这是微不足道的三层石墨烯,开始体现在伯纳尔堆叠的四层石墨烯。利用量子电容测量方法研究了多层石墨烯的朗道能级谱。我们发现,在三层石墨烯中,层间相互作用参数与石墨相似。然而,在四层石墨烯中,体和表面双层之间的跳跃参数是相当不同的。这是表面弛豫现象的直接证据。尽管碳层之间的范德华相互作用被认为是微不足道的,我们认为,层间相互作用是一个重要的因素,在解释观察到的结果和石墨烯亚晶格的破缺效应是不可忽略的。
2014-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High harmonic generation in Landau-quantized graphene subjected to a strong electromagnetic radiation
研究了朗道量子化石墨烯对强电磁波的非线性光学响应。特别地,我们考虑高次谐波产生过程。结果表明,当波电场对磁长的功大于泵浦光子能量时,可以实现高次谐波的高效产生。在这种情况下,高次谐波产生过程在宽范围的泵浦波频率和强度下发生,甚至由于石墨烯中的杂质而导致朗道能级的显著加宽。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Resonant Excitation of Graphene K-Phonon and Intra-Landau-Level Excitons in Magneto-Optical Spectroscopy
在高达32 T的磁场中对一系列多层外延石墨烯样品进行了精确的红外磁透射实验。当入射光子能量与最低朗道能级分离和K点光学声子能量共振时,我们观察到了主回旋跃迁的光谱特征和加宽的变化。我们已经开发了一个理论,解释和定量再现的频率和磁场的依赖性的现象,作为一个光子的吸收连同同时创建一个谷间,内朗道能级激子,和一个K声子。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local density of states of two-dimensional electron systems under strong in-plane electric and perpendicular magnetic fields
计算了强磁场和电场交叉作用下二维电子系统的局域态密度。我们假设一个强的垂直磁场,在没有面内电场和碰撞加宽效应的情况下,导致朗道量子化和著名的奇异朗道态密度。单向面内电场导致朗道态密度的δ函数奇异性展宽。这导致有限高度和宽度的位置相关峰,其可以用能量本征函数表示。这些峰随着电场强度的增加而变宽,并且可能最终重叠,这表明如果考虑电子-杂质散射,朗道能级间散射的开始。我们提出了两个简单的模型的分析结果,并讨论其可能的相关性的整数量化霍尔效应的故障。此外,我们考虑一个更现实的模型,一个不可压缩的条纹分离两个可压缩的区域,其中几乎完美的屏蔽针相邻朗道水平的电化学电位。我们还讨论了外加电流对条纹区局域态密度的影响。
2011-05-10 cond-mat.mes-hall
High field magneto-transport in high mobility gated InSb/InAlSb quantum well heterostructures
我们提出了一系列30 nm宽的InSb/InAlSb量子阱的高场磁输运数据。研究的样品的低温载流子迁移率范围为18.4至39.5 m2 V-1 s-1,载流子密度在1.5x1015和3.28x1015 m-2之间。报道室温迁移率超过6 m2 V-1 s-1。结果表明,朗道能级展宽随载流子密度的增加而减小,尽管存在较大的g因子,但在具有非零节点振幅的样品中,仍观察到朗道能级展宽的磁电阻拍频模式。拍频是由于Rashba分裂现象和Rashba耦合参数提取的自旋布居的差异范围内的样品和栅极偏置。通过对磁导的模拟研究了朗道能级展宽和自旋相关散射率对Shubnikov-de Haas振荡拍频观测的影响。具有非零拍节点振幅的数据伴随着傅里叶变换中的非对称峰,这通过在模拟中引入自旋相关的加宽而成功地再现。据发现,低能量(多数)自旋向上的状态遭受更多的散射比高能量(少数)自旋向下的状态,并在大多数(低密度)样品中的拍频图案的情况下,可以归因于相同的效果时,水平加宽的幅度是大的。
2009-03-19 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
Magnetotransport of a 2DEG with anisotropic Rashba interaction at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
研究了具有各向异性k-立方Rashba相互作用的二维电子气在$\rm{LaAlO_3}$ / $\rm{SrTiO_3}$界面上的磁输运性质.计算了系统的朗道能级和态密度以及磁输运系数。在低磁场区,密度分布和磁电阻率都出现了异常的拍频现象。讨论了低磁场中电子密度、朗道能级展宽和Rashba自旋轨道常数对拍频现象的影响,发现在低电子浓度和非很强的自旋轨道相互作用下拍频现象趋于平缓。另一方面,随着磁场的增加,塞曼项成为主导分裂机制,导致自旋分裂峰在SdH振荡。我们还表明,在低磁场中的拍频的观察需要一个系统,而较高的载流子浓度,使拍频持续到足够大的领域的振荡不平滑的朗道能级加宽。计算了量子霍尔平台,并指出当两个子带能量接近且自旋简并能级时,奇、偶值的陈数被奇值的陈数取代。随着磁输运性质的数值评估,微扰计算也可以用于低密度和填充因子不是很大的情况下。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron conduction within Landau level tails of medium-mobility GaAs / AlGaAs heterostructures
本文研究了中迁移率GaAs/AlGaAs异质结构在填充因子ν=2和ν=4附近的IQHE平台内T $\geq$ 4.2 K时电阻率张量$\varrho_{xx}(T)$和$\varrho_{xy}(T)$的两个分量的温度依赖性。在迁移率间隙的中间,发现标准活化电导率具有与$\hbarω_{c} / 2$成比例的活化能$Δ$。在填充因子略低于$ν$ =2时,另一个贡献增加了T $\leq$ 12 K时的活化电导率。这种额外的贡献可以在更高的测量直流电流下进一步增强,我们认为,这是由于增强的电场辅助隧穿跨越势垒分离的本地化状态的样品的体积内产生的,这种效果有助于整个样品的背散射导致增强的纵向电导率。对$σ_{xx}(T)$的附加贡献可以合理地很好地拟合强磁场中的变程跳跃公式,表明跳跃甚至可以在远高于4.2K的温度下持续。
1996-12-05 cond-mat.mes-hall
The investigation of the high frequency hopping conductivity in two- and three-dimensional electron gas by an acoustic method
用声学方法研究了GaAs/AlGaAs异质结高频电导率($σ_{hf}$)与声功率的线性和非线性关系。它已被证明,在量子霍尔制度在对应于霍尔平台的中间的磁场的HF电导率是由在高迁移率沟道中的二维电子的电导率和在掺杂的厚AlGaAs层中的电子的跳跃电导率的总和确定。分析了这些电导率对温度的依赖性。确定了由杂质无规势加宽的朗道能级的宽度。
1997-10-22 cond-mat.mes-hall
Paramagnetic centers in graphene nanoribbons prepared from longitudinal unzipping of carbon nanotubes
电子自旋共振(ESR)研究了通过纵向解链多壁碳纳米管(MWCNTs)制备的石墨烯纳米带(GNRs),发现存在与C相关的悬挂键中心,表现出顺磁性特征。原始或氧化的石墨烯纳米带(OGNR)的ESR信号展宽是根据未分辨的超精细结构来解释的,并且在还原的GNR(RGNR)的情况下,ESR信号的展宽可能是由于还原时电导率的增强。从ESR线宽-温度数据观察到的自旋动力学反映了通过局域态的可变范围跳跃(VRH)机制,与电阻-温度数据一致。
2010-06-25 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of disorder in graphene
本文系统地研究了无序石墨烯的电子、输运和光学性质,包括次近邻跃迁。我们表明,这种跳跃有一个不可忽略的影响,共振散射,但不太重要的远程无序,如带电杂质,随机电位或跳跃引起的应变波动。通过直流电导率、载流子迁移率、光学光谱和朗道能级谱的特征曲线可以识别不同类型的无序。在实验中发现的最小电导率$4e^{2}/h$是由长程无序和$4e^{2}/πh$的值是由于共振散射。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
How Landau caterpillars turn into Hofstadter butterflies by tuning the periodic potential strength
University of Geneva(日内瓦大学);Leiden University(莱顿大学)
本文通过调节周期势强度,将朗道能级与霍夫施塔特蝴蝶能谱联系,识别出拓扑相变,所得蝴蝶能谱与磁通φ>1的霍夫施塔特蝴蝶拓扑不同,其Wannier化方法可用于大磁场下的多体计算。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall plateau transition in graphene with spatially correlated random hopping
我们研究了无序石墨烯中量子霍尔平台跃迁的临界性与普通量子霍尔系统中的临界性有何不同,基于蜂窝晶格,波纹被建模为随机跳跃。石墨烯特定的n=0朗道水平的临界性被发现显着改变到一个异常的,几乎精确的固定点,只要我们使随机跳跃空间相关的几个键长。我们将此归因于布里渊区中K和K'点之间保留的手征对称性和抑制的散射。结果表明,具有手征对称性的随机狄拉克费米子的不动点可以在具有波纹的独立清洁石墨烯中实现。
2009-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Pseudo Landau levels, negative strain resistivity, and enhanced thermopower in twisted graphene nanoribbons
作为对外加磁场的正则响应,金属的电子态从根本上重组为朗道能级。在狄拉克金属中,朗道能级可以在没有磁场的情况下实现,只要施加一个不均匀的应变,以类似于阿哈罗诺夫-玻姆相的方式对电子跳跃进行空间调制。我们在这里预测,扭曲的锯齿形纳米石墨烯表现出应变诱导的伪朗道水平的未开发的,但在低能量解析可解的分散体。这种分散的伪朗道能级的存在导致表征$(1+1)$维手性异常的负应变电阻率,如果部分填充,并且当完全填充时可以大大提高热电势。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall
Carrier scattering from dynamical magneto-conductivity in quasi-neutral epitaxial graphene
用朗道能级谱研究了准中性多层外延石墨烯中电子散射时间的能量依赖性。从朗道能级加宽的结果可以看出,散射率随能量的增加而线性增加。这意味着石墨烯中朗道能级谱的令人惊讶的性质-分辨的朗道能级的数量随着施加的磁场保持恒定。洞察给出了可能的散射机制和载流子迁移率在石墨烯系统的调查。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall
Quenching of the DOS beats in a two-dimensional electron gas in tilted magnetic fields
考虑了倾斜磁场作用下的二维电子气的Rashba自旋轨道相互作用和塞曼效应。假设相邻朗道能级的两个相反自旋态的几率相等,得到了本征值的精确解。没有相邻的本征能量之间的交叉观察到不同的在双磁场的情况下。交叉的缺乏导致猝灭拍结构的态密度(DOS)的振荡。在弱磁场区观察到持续的自旋劈裂。然而,分裂,可以有效地屏蔽增加朗道能级加宽。这些结果揭示了如何通过Rashba相互作用强度、无序相关的展宽和磁场倾斜角来控制自旋。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall
Effects of interdot hopping and Coulomb blockade on the thermoelectric properties of serially coupled quantum dots
从理论上研究了嵌入绝缘体基体中的串联耦合量子点(SCQD)的热电性质。在Keldysh Green函数技术的框架下,利用运动方程方法得到了传输因子的Landauer公式。基于电荷流和热流的解析表达式,我们计算了SCQD在线性响应区的电导、Seebeck系数、电子热导和品质因数(ZT)。分析了电子库仑相互作用对ZT降低和增强的影响。我们证明了ZT不是点间电子跳跃强度($t_c$)的单调递增函数。我们还表明,在声子热导的情况下,SCQD可以达到卡诺效率为$t_c$接近零。
2012-12-15 cond-mat.mes-hall
Interaction-enhanced electron-hole and valley asymmetries in the lowest Landau level of ABA-stacked trilayer graphene
在磁场中,石墨烯三层膜支持12个零(-能量)模式朗道能级的特殊多重态,朗道轨道具有三倍简并度。一个密切关注的是这样的零模水平在ABA堆叠的三层,库仑相互作用考虑在内。结果表明,ABA三层膜的零模朗道能级受到电子-空穴和谷的不对称性的严重影响,这些不对称性来自于一般的跳跃参数,并被库仑相互作用和与之相关的真空效应,即轨道兰姆位移所增强,从而提高了零模简并度.这些不对称性极大地影响了零模能级的演变方式,填充,通过库仑相互作用,其后果根据实验进行了讨论。
2014-04-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时,在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常(即,类阶梯函数)。然而,令人惊讶的是,异常是强大的,对包括均匀的次近邻跳跃,这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明,交流(光学)霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时,无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect in the Second Landau Level
我们测量了朗道第二能级的分数量子霍尔效应的激活能隙。在高(低)迁移率样品中观察到14(5)个不同的不可压缩的HHE状态的特征,其中神秘的5/2偶数分母HHE在高(低)迁移率样品中具有$\sim$ 600($\sim$ 300 mK)的大激活间隙。我们测得的5/2,7/3和8/3 μ HE的大的相对差距表明,在第二个拉杜水平的外来μ HE相关性的出现,可能与众所周知的最低朗道水平劳克林相关性相当不同。我们的测量5/2间隙被发现是在合理的协议与理论间隙一旦有限的宽度和无序加宽的修正考虑在内。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in low-density $p$-Si/SiGe heterostructures: From metal through hopping insulator to Wigner glass
我们研究了低密度$p-$ Si/SiGe异质结构在低温和高达18 T的宽域磁场中的直流和交流输运。复AC电导从在2D孔层附近传播的表面声波的速度和衰减的同时测量来确定。观察到的直流和交流电导的行为被解释为从金属电导在B=0,通过在中间磁场(接近整数量子霍尔效应的平台对应的朗道能级填充因子$ν$ =1)的局域态之间的跳跃,以形成在极端的量子极限($B\gtrsim 14$,$T \lesssim 0.8$ K)的维格纳玻璃的演变。
2007-12-05 cond-mat.mes-hall
Experimental Studies of Scaling Behavior of a Quantum Hall System with a Tunable Landau Level Mixing
研究了局域-离域过渡区纵向电阻和霍尔电阻的温度依赖性。我们进行测量的标度指数$κ$在朗道能级混合区在几个填充因子。利用变距离跳频理论提取定位指数$γ$。$γ$和$κ$的值被发现是通用的,独立于填充因子在我们的样品。我们可以得出结论,虽然朗道能级混合可以改变量子霍尔态的简并度,但对于包含固定无序分布的给定样品,标度指数的值保持不变。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
The intrinsic features of the specific heat at half-filled Landau levels of two-dimensional electron systems
导出了二维电子气在狄拉克δ函数谱和高斯函数谱两种态密度下的比热容。对于第一次,封闭形式的表达式的比热为每种情况下,得到在半填充。当化学势与温度无关时,计算比热最大时的温度。在这里的朗道能级的加宽的影响是区别于那些不同的填充因子。一般来说,本文导出的结果适用于具有类似共振状态的任何热力学系统。
2010-11-03 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmons for the $α$-T$_3$ model with filled Landau levels
利用$α$ $_3$模型,对垂直磁场作用下的静态和动态极化函数进行了解析和数值计算。这些结果被用来确定纵向介电函数和磁等离激元色散关系。磁场将连续的价电子、传导电子和平坦电子分裂成离散的朗道能级,对极化函数和磁等离激元色散产生重要影响。我们目前的结果为掺杂层在整数量子霍尔制度为固定的跳跃参数$α$和各种磁场,以及选定的磁场和不同的$α$在随机相位近似。
2020-07-25 cond-mat.mes-hall
Detecting giant electron-hole asymmetry in graphene monolayer generated by strain and charged-defect scattering via Landau level spectroscopy
石墨烯单层中的电子-空穴对称性类似于宇宙中电子和正电子之间固有的对称结构,在无质量狄拉克费米子的手征性和手征隧穿中起着至关重要的作用。在这里,我们证明了应变和带电缺陷散射可以打破这种对称性显着的石墨烯单层。在我们的实验中,电子和空穴的费米速度直接通过朗道能级光谱测量。在具有晶格变形和曲率的应变石墨烯中,和分别测量为1.2 X 106 m/s和1.02 X 106 m/s。这种巨大的不对称性源于应变区域次近邻跳跃的增强。在带正电荷的缺陷周围,我们观察到了相反的电子-空穴不对称性,测得的和分别为0.86 × 106 m/s和1.14 × 106 m/s。这种大的不对称性归因于石墨烯单层中的无质量狄拉克费米子在被吸引到带电缺陷时比在被排斥时更强烈地散射。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How to directly observe Landau levels in driven-dissipative strained honeycomb lattices
本文研究了蜂窝晶格中相干驱动玻色场的驱动-耗散定态。在适当的空间调制的跳跃幅度的存在下,谷依赖的人工磁场出现和低能本征模具有相对论朗道能级的形式。我们展示了如何朗道能级的主要属性可以通过观察系统的吸收光谱中的峰和相应的空间强度分布来提取。最后,基于光子或微波技术的现实晶格的定量预测进行了讨论。
2015-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
High-Frequency Hopping conductivity of Disordered 2D-system in the IQHE Regime
通过测量GaAs/AlGaAs异质结构($n=1.3-7\cdot 10^{11}cm^{-2}$)中声表面波(SAW)的衰减和速度(f=30 MHz),得到了$σ^{hf} = σ_1^{hf} - iσ_2^{hf}$形式的高频电导率。结果表明,在对应于霍尔平台中部的磁场和T=1.5 K下,所有样品在双量子霍尔效应(IQHE)机制中,$σ_1 / σ_2 =0.14 \pm 0.03$。比率$σ_1 / σ_2=0.15$指出高频跳跃导电机制(由“紧密”对形成的局域态之间的电子跃迁)有效时的情况\cite{1}。分析了$σ_1$和$σ_2$随温度和磁场的变化规律,确定了杂质无规势展宽朗道带的宽度。
1999-04-06 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of a two-dimensional electron gas strongly coupled to light
考虑到2DEG暴露于恒定磁场和强高频电磁波的量子动力学,我们发现,波降低散射诱导的朗道能级加宽。因此,二维纳米结构的各种磁电性质(朗道能级的电子态密度,磁输运等)对光的照射是敏感的。因此,详细的理论铺平了道路,光学控制的磁性2DEG。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
A new magnetic field dependence of Landau levels on a graphene like structure
考虑了磁场中蜂窝晶格上的紧束缚模型。对于特殊值的跳跃积分,色散关系是线性的一个方向和二次在其他。我们发现,在这种情况下,朗道能级的能量随场B的变化为E_n(B)~ [(n+γ)B]^{2/3}。这一结果是在低场条件下对磁场中蜂窝晶格的紧束缚谱(Hofstadter谱)的研究以及在低场连续近似下的计算中得到的。后者将新的谱与修改后的四次振子的谱联系起来。发现所获得的值$γ=1/2$是由Berry相位的消除产生的。
2007-08-31 cond-mat.mes-hall
Two dimensional electron gas driven by strong alternating electric field
零温下均匀交变电场驱动的二维费米液体可以保持量子相干非平衡态。我们发展了一个强交流场和慢交流场的准静态近似,并解决了高非重叠朗道能级中驱动无序二维电子气的问题。朗道能级的展宽具有洛仑兹形式,并与交流场的振幅成反比。在没有电子-声子相互作用的情况下,电子分布函数在最后一个朗道能级内是恒定的,并且对角直流电导率为零。对于弱的电子-声子相互作用,直流电导率是各向异性的。从声子冷却到声子加热的动力学转变的预测。
2004-08-23 cond-mat.mes-hall
Quantum plateaus in dynamical Hall conductivity
分析了垂直磁场中含杂质二维电子气的动态霍尔电导率σ H(ω)。在低频率以及在高频率提供的朗道能级的完全填充的高原状行为的预测。朗道能级的加宽将具有不同行为的两个频率区域分开。动态霍尔电导率的虚部揭示了局域态区域的振荡。并与实验结果进行了比较。
2018-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Landau Levels in 2D materials using Wannier Hamiltonians obtained by first principles
我们提出了一种方法来计算朗道能级和相应的边缘态的二维(2D)晶体作为一个出发点,其电子结构,从标准的密度泛函理论(DFT)。DFT哈密顿量表示在最大局部化Wannier函数的基础上。这定义了一个紧束缚的哈密顿量,可以用来描述其他结构,如带状,只要忽略原子尺度的边缘细节。轨道磁场的影响,使用Peierls替换的跳跃矩阵元素。在带状几何中实施这种方法,我们获得了一系列二维晶体的朗道能级和色散边缘态,包括石墨烯,氮化硼,MoS $_2$,黑磷,硒化铟和MoO $_3$。我们的程序可以很容易地用于任何其他二维晶体,并提供了一种替代有效的质量描述。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall
Deconfinement of Majorana vortex modes produces a superconducting Landau level
具有动量$K>Δ_0/\hbar v$的空间振荡对势$Δ(r)=Δ_0 e^{2i K\cdot r}$驱动Fu-Kane异质结构(在垂直磁场中,在具有间隙$Δ_0$的超导衬底上,具有费米速度$v$的3D拓扑绝缘体)的涡核中的Majorana束缚态的解除限制跃迁。在零化学势的退精细相中,马约拉纳费米子形成无色散的朗道能级,受到手征对称性的保护,防止由于涡旋散射而加宽。在Majorana Landau能级中电子和空穴的相干叠加可以作为局域态密度随波矢$\sqrt{K^2-(Δ_0/\hbar v)^2}$的振荡来检测。条纹图案也提供了一种测量马约拉纳费米子手性的方法。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder induced helical-edge transport near $ν$=0 of monolayer graphene
在磁输运实验中研究了单层石墨烯填充因子$ν$ =0的复杂性质。作为垂直磁场的函数,观察到的金属-绝缘体的转变,这是由于在倾斜的反铁磁相的无序诱导朗道能级加宽。在金属制度的零朗道能级的分离出现和量子自旋霍尔效应的迹象被视为附近$ν$ =0。除了本地运输,非本地运输实验结果与螺旋边缘运输是一致的。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall
Landau Level Single-Electron Pumping
本文首次研究强磁场下指栅-分裂栅单电子泵浦,发现泵浦平台长度随磁场呈Shubnikov-de Haas式振荡,并提出新理论以确定俘获能量、朗道能级展宽和量子寿命等关键参数。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall