Hamiltonian Theory of Anisotropic Fractional Quantum Hall States
转动不变的分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FHH)态长期以来被理解为复合玻色子或复合费米子。最近的研究都不可压缩和可压缩状态在高度倾斜的领域,使他们的各向异性,揭示了令人困惑的功能,迄今为止,无法定量解释。作者与R. Shankar在构建和分析一个运营商为基础的理论,在旋转不变的ESTHE在这里推广到各向异性的情况下。我们计算了许多主分数态在最低和第一朗道能级的有效各向异性,发现与以前的理论结果很好的协议。我们比较了有限样品厚度的模型势中的有效各向异性,发现与实验结果吻合得很好。
2013-10-23 cond-mat.str-el
Theory of Anomalous Hall Effect in a Heavy fermion System with a Strong Anisotropic Crystal Field
在重费米子系统中,除了由洛伦兹力引起的正常霍尔效应外,还存在由定域$f$ -轨道自由度引起的反常霍尔效应.在1994年,我们发现由反常霍尔效应($R_H^{AHE}$)引起的霍尔系数在许多化合物中占主导地位,并且在低温下关系式$R_H^{AHE} \propto ρ^2$($ρ$是电阻率)成立。在这项工作中,我们研究的系统中的磁化率是高度各向异性的强结晶电场的$f$ -轨道。有趣的是,我们发现,$R_H^{AHE}$几乎是各向同性的一般。这种趋势经常在实验中观察到,这引起了人们的怀疑,即反常的霍尔效应在实际材料中可能是无关紧要的。我们的理论对应于Karplus和Luttinger对铁磁金属的开创性工作的修正和概括。
1997-07-01 cond-mat.str-el
Field-dependent anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in epitaxial magnetite thin films
本文系统地研究了磁铁矿(Fe_3O_4)外延薄膜的纵向和横向磁电阻率随温度和磁场的变化关系。各向异性磁阻(AMR)和平面霍尔效应(PHE)对电流和磁化相对于晶轴的面内取向敏感,其方式与系统的立方对称性一致。我们还表明,AMR表现出符号反转作为温度的函数,它显示出显着的场依赖性,而不饱和高达9 T。我们的研究结果提供了一个统一的描述外延磁铁矿薄膜的各向异性磁阻效应,并说明需要一个完整的确定在晶体系统的电阻率张量。
2011-09-27 cond-mat.str-el
Revealing an anisotropic electronic scattering rate in the "non-metallic" metal FeCrAs using the Hall effect
利用低场霍尔效应研究了磁阻挫金属FeCrAs的磁性与“非金属”输运之间的关系。我们发现,低场霍尔系数是依赖于晶体取向,并表现出两个温度引起的符号反转时,电流是在$ab$平面内。我们认为,这些意见是由于散射磁波动,成为动量依赖于附近的长程磁序的发病。然而,这种额外的自旋涨落散射似乎是在非金属电阻率之上的,洪德的金属轨道间相关性仍然是非金属行为的一个可能来源。
2021-11-15 cond-mat.str-el
Geometry of Compressible and Incompressible Quantum Hall States: Application to Anisotropic Composite Fermion Liquids
本文将分数量子霍尔态的几何描述推广到可压缩态。结果表明,在复合费米子费米表面的各向异性是这种内在的几何形状的直接反映。提出了一个简单的模型,该模型中的几何参数可以由包括电子质量各向异性在内的其它参数精确地求得。我们的结果与最近复合费米子费米面各向异性的测量结果[D. Kamburov,Y. Liu,M.沙耶甘湖N. Pfeiffer,K. W. West和K. W. Baldwin,Phys. Rev. Lett. 110,206801(2013)]。更广泛的影响,我们的研究结果进行了讨论。
2013-12-11 cond-mat.str-el
Exact results for model wave functions of anisotropic composite fermions in the fractional quantum Hall effect
复合费米子理论的微观波函数可以通过简单的坐标重标来包含电子质量各向异性。这些波函数很可能与各向异性分数量子霍尔态的实际波函数有几何联系。在这篇文章中,我们表明,他们拥有很好的属性,他们的能量可以通过一个通用的比例因子,分析与先前计算的各向同性态的能量,从而允许估计的几个可观的热力学极限的所有分数量子霍尔态。标度因子对各向异性的相当弱的依赖性提供了为什么分数量子霍尔效应和复合费米子对电子质量各向异性相当鲁棒的见解。我们讨论如何更好地,虽然仍然近似,波函数可以通过引入变分参数,以下Halfman [物理评论快报。{ \bf 107},116801(2011)],但是所得的波函数不容易进行计算。我们的考虑也是适用的,以最小的修改,在背景材料的介电函数是各向异性的情况下。
2016-02-10 cond-mat.str-el
Anisotropic quantum Hall states in the presence of interactions with fourfold rotational symmetry
研究了在四重离散旋转($C_4$)对称性存在下量子霍尔效应中各向异性相互作用的影响。利用无限圆柱几何上的密度矩阵重整化群方法(iDMRG),计算了$ν=1/3$的Laughlin态和$ν=1/2$的复合费米液体(CFL)态的各向异性响应.我们发现从相互作用势转移到$ν=1/3$态的各向异性比互补的各向异性带的情况更强。此外,各向异性的强度随着相互作用的范围变短而减小。令人惊讶的是,在$ν=1/2$,我们发现,CF费米面的变形的变化的迹象,作为相互作用范围减少。我们的结果表明,在$C_4$对称各向异性的存在下,相互作用势的长、短距离部分对CFL态有相反的影响。
2021-08-09 cond-mat.str-el
Magnetization and Hall effect studies on the pyrochlore iridate Nd2Ir2O7
我们目前的磁化和霍尔效应测量的烧绿石铱酸盐Nd 2 Ir 2 O 7。以前的μ子自旋旋转测量表明,该系统在T $_M$ = 110 K时经历了一个不寻常的转变,进入一个缺乏长程序的磁相,然后在T $_LRO$ = 6 K时转变为一个长程有序的状态。我们观察到一个小的剩余磁化循环时,通过零磁场在温度低于T $_M$。低于T $_LRO$,该剩余磁化强度急剧增加,并且在更高的磁场B $_c$ = 2.5 T处出现新的磁滞效应,而霍尔电阻发展出非单调和磁滞磁场依赖性,在B $_c$处具有最大值,并且具有异常霍尔效应的特征。场扫描方向的依赖性表明一个非平凡的过渡到一个磁有序的状态与已知的自旋冰系统的属性平行,并建议在A-227系列的金属绝缘体过渡的自旋重定向过渡。
2012-12-21 cond-mat.str-el
The Hall effect in the organic conductor TTF-TCNQ: Choice of geometry for accurate measurements of highly anisotropic system
我们测量了最近合成的准一维有机导体TTF-TCNQ单晶的霍尔效应,TTF-TCNQ是一种众所周知的电荷转移复合物,具有两种导电堆叠:供体(TTF)和受体(TCNQ)链。在30 K < T < 300 K的温度区间内,针对通过晶体的几个不同的磁场和电流方向进行测量。通过应用等效各向同性样品(EIS)的方法,我们已经证明了最佳的几何形状的选择准确的霍尔效应测量的重要性。我们的结果表明,与过去的信念相反,霍尔系数不依赖于测量的几何形状,并且在高温区(T > 150 K)霍尔系数值约为零,这意味着没有TTF或TCNQ链的优势。在较低的温度下,我们的测量清楚地证明了所有的三个相变TTF-TCNQ可以识别从霍尔效应测量。
2012-01-24 cond-mat.str-el
Essential role of anisotropic magnetic dipole in anomalous Hall effect
本文从理论上研究了共线反铁磁体中既不需要净磁化也不需要外加磁场的反常霍尔效应。我们表明,这种紧急AHE基本上是由各向异性磁偶极子(AMD),它提供了一个有效的有序磁矩和电子运动之间的耦合晶体的铁电有序。我们证明了AMD是自然诱发的反铁磁有序,其中的磁矩具有四极空间分布。从铁性AMD有序的角度出发,分析了AHE在正交晶格系统中的行为,其中AHE在很大程度上被AMD和自旋轨道相互作用之间的大耦合所增强。从这些发现中,AMD可以被用来作为一个描述符,在一般情况下,调查的铁磁相关的物理量的反铁磁体,包括非共线的,这是可以检测到的使用x射线磁圆二色性。
2021-05-24 cond-mat.str-el
Large anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance in intrinsic nanoscale spin-valve-type structure of an antiferromagnet
自旋阀是在铁磁体上发现的基于自旋的电子器件的原型,其中反铁磁体起支持作用。反铁磁自旋电子学的最新研究结果表明,单相材料中的反铁磁有序仅控制动态输运,反铁磁被认为是自旋电子学技术的有前途的候选者。在这项工作中,我们证明了反铁磁为基础的自旋电子功能的巡回伊辛反铁磁Ca0.9Sr0.1Co2As2集成纳米级自旋阀型结构和调查各向异性磁性能驱动的自旋翻转。多个堆叠的1 nm厚的自旋阀状单元固有地嵌入在反铁磁自旋结构中。在旋转磁场的存在下,观察到一种新型的自旋阀式操作的大的反常霍尔电导率和各向异性磁阻,其效果是最大化以上的自旋翻转转变。此外,一个联合的实验和理论研究提供了一个有效的工具来读出各种自旋态,该方案可以用于实现广泛的自旋电子学应用。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Layer charge instability in unbalanced bilayer systems in the quantum Hall regime
在GaAs空穴双层膜的测量与不平等的层密度揭示了一个显着的磁阻滞后在磁场的位置,无论是多数或少数层是在朗道水平填充因子1。在一个固定的领域中的滞后区域,电阻表现出不寻常的时间依赖性,由随机的,双向跳跃,然后缓慢松弛。这些异常现象显然是由两层电荷分布的不稳定性引起的。
2003-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometry of flux attachment in anisotropic fractional quantum Hall states
已知分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,简称HHH)态具有内部度量自由度,当问题中存在对比几何结构时,该自由度允许它们最小化它们的能量(例如,电子带质量和介电张量)。我们调查的内部度量的几个不可压缩的BARCH状态探测其响应带质量各向异性使用无限DMRG模拟圆柱几何形状。我们测试并应用了一种方法,从其引导中心结构因子中提取出一个量子态的内部度规。我们发现,带质量各向异性的响应是近似相同的状态在同一Jain序列,但不同的序列之间的变化很大。我们提供了一个理论解释的初级状态在填充$ν= 1/m$方面的最小微观模型的磁通附着观察到的行为。
2018-06-08 cond-mat.str-el
Signatures of electronic phase separation in the Hall effect of anisotropically strained La0.67Ca0.33MnO3 films
系统的输运测量已进行了一系列的La 0.67 Ca 0.33 MnO 3(LCMO)薄膜与不同程度的各向异性应变。通过在NdGaO 3(001)衬底上外延生长诱导应变,并通过控制热退火时间来改变应变。一个反铁磁绝缘(AFI)状态,可能与电荷有序,出现在热退火。在这些材料中的霍尔效应表现出的特征是一个相变相变的指示,并与AFI状态的出现密切相关。在顺磁相,霍尔电阻率在所有样品中采取两个斜率:在低场,这是由于载流子的跳跃运动,随着温度的升高而降低的负斜率,和几乎温度无关的正斜率在高场,由于扩散传输的空穴。值得注意的是,在不同温度下霍尔电阻率斜率的交叉场对应于相同的磁化强度,这被解释为磁场驱动的相变相变的临界点。在较低的温度附近的零场金属-绝缘体转变,霍尔系数的显着增强与发展的AFI状态观察。在磁场驱动的渗流附近的增强峰;其幅度与AFI状态的强度相关,并且通过面内磁场使AFI状态熔化而被抑制。观察类似于许多功能的增强霍尔系数在颗粒状金属薄膜附近的成分驱动的逾渗。
2013-12-23 cond-mat.str-el
Fluctuations and topological transitions of quantum Hall stripes: nematics as anisotropic hexatics
研究了量子霍尔条纹在朗道能级半满附近的涨落和拓扑熔化跃迁。把条纹态看作各向异性的维格纳晶体(AWC),我们可以把以前研究中的二维电子气的量子霍尔态看作{ \em各向异性的六角晶系}.从AWC到量子霍尔跃迁态的转变温度进行了明确的计算,并提出了一个暂定的相图的二维电子气接近半填充。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning the effects of Landau-level mixing on anisotropic transport in quantum Hall systems
在强垂直磁场中,二维电子气中半满高朗道能级的电子-电子相互作用可以导致具有各向异性纵向电阻的态。这种纵向电阻通常被认为是由断裂的旋转不变性引起的,这在Hartree-Fock计算中由电荷密度波(CDW)阶表示。我们使用Hartree-Fock近似研究了二维电子和空穴系统中外部调谐朗道能级混合对相互作用诱导态形成的影响。我们专注于的情况下,当有两个非相互作用的状态附近的费米能级和构建一个朗道理论来研究耦合的电荷密度波的顺序,可以发生相互作用的调谐和填充或混合的变化。我们详细研究了一个具体的例子,其中混合是外部调谐通过Rashba自旋轨道耦合。我们计算了相图,并发现在两个层次的耦合条纹或三角形电荷密度波的排序的可能性。我们的研究结果可能是相关的量子霍尔向列相,其中朗道级混合起着重要作用的最近的运输实验。
2011-02-04 cond-mat.str-el
Chiral phase transition and thermal Hall effect in an anisotropic spin model on the kagome lattice
本文研究了具有$XXZ$各向异性的推广海森堡模型中的热霍尔效应。该模型的特殊性在于,在经典的情况下,在参数空间中的一个广泛的区域,外部磁场诱导手征对称性破缺:基态是一个双简并的$q=0$顺序与正或负的净手征。在这里,我们专注于这种手征相变的热霍尔电导率使用线性自旋波理论的效果。我们研究了该体系的拓扑结构,计算了其磁振子带的陈数,得到了各种拓扑结构的相变。我们还计算了磁振子效应对与手征相变($T_c^{SW}$)相关的临界温度的影响。我们的主要结果是,热霍尔电导率,这是零的$T>T_c^{SW}$,成为非零的自发手征对称性破缺在低温下的结果。因此,我们提出了一个简单的模型,它是可能的“开关”上/下的热传输性能引入一个磁场和加热或冷却系统。
2021-01-29 cond-mat.str-el
Anisotropic transport properties and topological Hall effect in the annealed kagome antiferromagnet FeGe
本研究报道退火kagome反铁磁体FeGe中观察到各向异性输运与拓扑霍尔效应,揭示磁性、电荷序与拓扑的相互作用。
2024-12-25 cond-mat.str-el
Anisotropic Hall Effect in Single Crystal Heavy Fermion YbAgGe
本文报道了YbAgGe(一种重费米子化合物,表现出场致量子相变)和RAgGe系列的另外两个密切相关的成员:非磁性类似物LuAgGe和具有代表性的“良好局部磁矩"磁性材料TmAgGe的温度和场依赖的霍尔效应测量。YbAgGe的霍尔系数随温度的变化表现出类似于在许多重费米子化合物中观察到的行为,而低温、场相关的测量揭示了随外加场的明确的、突然的变化;特别是对于$H \perp c$,当温度降低到2 K以下时,明显的局部最大值变得尖锐,并且接近45 kOe的值。该值已被提议为$T = 0$量子临界点。对于$H \| c$观察到类似的行为,其中在低温下观察到场依赖性霍尔电阻率的明显最小值。虽然在我们的基本温度下,很难区分预测的场相关行为(i)临界自旋密度波的衍射或(ii)重电子复合性质的击穿,但对于两个场方向,存在明显的温度依赖性特征,该特征可以清楚地与$T = 0$处的场诱导量子临界点相关联,该临界点至少持续到2 K。
2005-01-23 cond-mat.str-el
Generalized Pseudopotentials for the Anisotropic Fractional Quantum Hall Effect
我们将Half赝势的概念推广到物理上实现的各向异性分数量子霍尔(HHH)系统,例如,在倾斜磁场实验或各向异性能带结构中。这种形式允许我们在一个完整的基础上扩展任何双折射不变的相互作用,并直接揭示了不可压缩流体的内在度量。我们表明,纯粹的各向异性赝势引起的新类型的束缚态的小粒子团簇在无限平面,并可用作诊断的H-H-阶。我们还表明,广义赝势量化的各向异性贡献的有效相互作用势,这可以是特别大的分数陈省身绝缘体的模型。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Study of Geometry in Anisotropic Quantum Hall States by Principal Component Analysis
在存在质量各向异性、各向异性相互作用或面内磁场的情况下,量子霍尔液滴可以表现出形状变形和内部几何自由度。我们通过主成分分析来表征量子霍尔态的几何结构,主成分分析是一种强调数据集变化的统计技术。我们首先测试的方法在一个整数量子霍尔液滴的偶极-偶极相互作用的磁盘几何。在随后的应用中,分数量子霍尔系统的各向异性库仑相互作用的环面几何,我们证明了主成分分析可以量化度规自由度和预测的$ν= 1/3$状态的崩溃。我们还计算了填充分数$ν= 1/5$和$2/5$的相互作用各向异性的度量响应,并表明该响应在相同的Jain序列中大致相同,但对于不同的序列,各向异性可能会有所不同。
2020-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of SrFe1-xCoxO3-d
对SrFe_(1-x)CoxO_(3-d)多晶样品的输运和磁性进行了研究,探讨了磁结构与反常霍尔电阻率rH之间的关系。在测量中观察到的磁化强度的滞后行为与变化的温度T上升,然后下降后零场冷却表明,该系统具有可重入的自旋玻璃相,这是由中子衍射观察到的磁反射的宽度增加与降低T低于居里温度TC的支持。详细分析所观察到的霍尔电阻率rH表明,异常霍尔系数表现出不寻常的行为,在重入自旋玻璃相。本系统的磁电阻的磁场(H)和T依赖性可以通过自旋相关隧穿模型来理解。
2003-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall effective action for anisotropic Dirac semi-metal
本文研究了半狄拉克临界相的霍尔输运。的建设是基于空间各向异性的相对论系统的协变制定。几何数据与外部电磁场一起被用来设计一个扩展程序,导致一个低能量的有效行动一致的离散$PT$对称性,我们施加。我们使用的行动,讨论有助于霍尔传输和提取系数的条款。我们还讨论了相关的标度对称性。
2020-06-25 cond-mat.str-el hep-th
Anisotropic Pseudopotential Characterization of Quantum Hall Systems under Tilted Magnetic Field
我们解析地导出了有限厚度的量子霍尔系统在简谐垂直约束和面内磁场作用下的有效两体相互作用。在广义赝势的基础上,对最低朗道能级(LLL)和第一朗道能级(1LL)中的各向异性有效相互作用进行了扩展,分析了一些显著的各向同性和各向异性赝势的系数与样品厚度和面内磁场强度的关系.我们还研究了拓扑量子霍尔态的稳定性,特别是Laughlin态和它的涌现引导中心度规,我们现在可以解析计算。揭示了1LL中Laughlin态的各向异性方向的一个有趣的重新取向,并且我们还讨论了这种具有破缺旋转对称性的量子Hall系统的各种可能的实验后果。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Glass-like Transition and Hall Resistivity of Y2-xBixIr2O7
研究了烧绿石氧化物Y2-xBixIr 2 O 7的各种物理性质。在零场冷却(ZFC)和场冷却(FC)条件下测量的磁化强度M在温度T=TG以下具有不同的值。在TG附近观察到的电致伸缩率r和热电功率S的异常T依赖性表明磁化行为是由于自旋冻结状态的转变。在这种自旋冻结状态下,用ZFC和FC条件测量的霍尔折射率rH在低温阶段(T<TG)也有不同的值。引起这种滞后行为的可能机制进行了讨论。
2003-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic anomalous Hall effect in the surface conduction regime of non-magnetic narrow-gap insulator FeSi
National Tsing Hua University(国立清华大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学)
本文在非磁性窄隙绝缘体FeSi的低温表面导电态中观测到内禀反常霍尔效应,证实其源于表面涌现磁有序,为研究强关联与反常霍尔输运提供了平台。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bilayer mapping of the paired quantum Hall state: Instability toward anisotropic pairing
填充因子为$ν=5/2$的成对量子霍尔(QH)态的最主要候选者之一是摩尔-里德(MR)Pfiran态。然而,一个突出的问题是,它并不完全发生在库仑相互作用,而是在一个修改的相互作用,这有利于粒子-空穴对称性破缺。为了找到一个更好的状态,在这项工作中,我们研究了成对的QH态和反对称双层基态之间可能的联系,这是由一个有趣的身份启发的,即MR Pfronan态完全等价于称为Halperin(331)态的双层QH态的反对称投影,这在层间距离$d$,大约等于磁场长度,$l_{\rm B}$。具体来说,通过使用精确的对角化的环面几何,我们表明,在一个给定的Haldom赝势变化的确切$5/2$状态是密切相关的反对称双层基态在相应的$d/l_{\rm B}$通过一对一的映射,我们称之为双层映射。其中最重要的发现之一是库仑相互作用下的成对QH态被映射到$d \gg l_{\rm B}$的反对称化双层基态上,它等价于两个复合费米子海在四分之一填充时的反对称化乘积态,而不是MR Pfmillan态.在保持与成对QH态的高度重叠的同时,$d \gg l_{\rm B}$处的反对称双层基态在小的各向异性的影响下表现出突变。这表明在库仑相互作用下发生的成对QH状态可能易受各向异性不稳定性的影响,从而打开了各向异性$p_x$或$p_y$ -波配对而不是MR Pfwean/anti-Pfwean状态中的$p_x …
2014-12-08 cond-mat.str-el
Evidence for a fractional quantum Hall state with anisotropic longitudinal transport
在高磁场下,费米能级位于N=0的最低朗道能级(LL),一个干净的二维电子系统(2DES)表现出许多不可压缩的液相,这些液相显示出分数量子化霍尔效应(Fractional quantitative Hall effect,HLE)(Das Sarma and Pinczuk,1997)。这些液相不破坏旋转对称性,表现出在平面内各向同性的双折射率。相反,在较低的领域,当费米能级位于$N\ge2$第三和几个更高的LL,2DES显示出明显不同的集体状态的类。特别地,这些高LL的接近一半填充,2DES在低温下表现出强烈的各向异性纵向阻力(Lilly等人,1999; Du等人,1999年)。这些“条纹”相不表现出量子化的霍尔效应,类似于具有破缺的旋转对称性和取向有序性的液晶(Koulakov等人,1996; Fogler等人,1996; Moessner和Chalker,1996; Fradkin和Kivelson,1999; Fradkin等人,2010)。在这里,我们报告了一个令人惊讶的新观察:在N=1秒LL的电阻率张量同时显示一个强大的分数量化霍尔高原和一个强各向异性的纵向电阻类似的条纹相的电子配置。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Highly anisotropic geometrical Hall effect via f-d exchange fields in doped pyrochlore molybdates
当传导电子与非共面的局域磁矩耦合时,实空间的Berry曲率会产生几何霍尔效应,而这种效应并不简单地与磁化强度成正比.到目前为止,它已被确定的情况下,大多是在非共面磁序是目前的子晶格上的传导电子。在这里,我们证明了几何霍尔效应显示,即使没有长程磁序的传导电子,诱导的非共面交换场从本地化的磁矩,在空穴掺杂phyrochloreadates。我们发现,几何霍尔效应相对于外加磁场方向具有明显的各向异性,这与实空间局部Tb矩的标量自旋手征随磁场的大小和符号的变化是一致的.这些结果可能有助于理解在一个广泛的材料类的传导电子和本地自旋之间的近藤耦合引起的紧急电磁响应。
2022-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigating anisotropic quantum Hall states with bi-metric geometry
我们构造了一个各向异性分数量子霍尔态的低能有效理论。我们开发了一种类似于在大质量引力的双度量方法中所使用的形式主义,并将其应用于描述外部电磁和几何背景存在下的阿贝尔各向异性的WavenH态。我们推导出位移,霍尔粘度,和一个新的量子化耦合各向异性,我们称之为“anispin”之间的关系。我们通过使用密度矩阵重整化群(DMRG)数值计算各种各向异性量子霍尔态的霍尔粘性来验证这种关系。最后,我们将这些技术的问题,以解决的顺序和澄清某些分歧,存在于文献中的意义的系数的Berry相位项的有效行动。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Nonvanishing spin Hall currents in the presence of magnetic impurities
考虑磁性杂质与巡游电子的各向异性耦合,计算了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气的内禀自旋霍尔电导.在我们的计算中,Kubo的线性响应形式主义,并考虑了顶点校正。在半经典极限$μ\gg 1/τ$下,发现非零自旋霍尔电导率$σ^{}_{sH}$依赖于动量弛豫时间$τ$、自旋轨道分裂$Δ$和巡游电子与磁性杂质之间的各向异性相互作用系数.根据各向异性系数,$σ^{}_{sH}$的清洁极限在$e/8π\sim e/6π$的范围内。
2007-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective masses in a strongly anisotropic Fermi liquid
基于最近在欠掺杂铜氧化物中观察到的量子振荡现象,我们研究了由角相关准粒子残基Z_q表征的各向异性费米液体中的回旋和红外霍尔有效质量。我们的主要动机是解释实验上观察到的回旋加速器有效质量的相对较大的值及其与有效霍尔质量的关系。在各向异性费米液体的唯象模型框架下,我们发现回旋质量增加了<1/Z_q>,而有效霍尔质量与<Z_q>/ <Z_q^2>成正比,其中<...>意味着费米表面上的平均。我们得出结论,如果Z因子在费米面的某些部分变小(例如,在费米弧的情况下),回旋加速器质量急剧增强,而红外霍尔质量可以保持较小。未来可能的实验进行了讨论。
2008-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional Quantum Hall phases of graphene beyond ultra-short range intervalley-anisotropic interaction
本文使用精确对角化和Yukawa相互作用模型超越超短程假设,发现放弃USR条件会改变单层石墨烯$ν=2/3$的相变边界,产生新键序相并使铁磁相分裂为两个竞争态。
2025-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry curvature and Hall viscosities in an anisotropic Dirac semi-metal
研究了二维各向异性狄拉克半金属中宇称奇非耗散输运。分析是相关的相互作用的电子系统合并狄拉克点在电荷中性。对于这样的系统,色散关系在一个方向上是相对论的,而在另一个方向上是非相对论的。我们给出了一个建议,如何计算该系统的Berry曲率,并使用它来获得一个以上的奇粘度,与旋转不变系统。我们观察到,在这样的模型中,应力张量的奇数部分由两个独立的输运系数和一个是相同的零参数化。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Charge density waves and their transitions in anisotropic quantum Hall systems
在最近的实验中,外部各向异性已成为一个有用的工具,以调整不同的阶段和研究他们的竞争。在本文中,我们着眼于量子霍尔电荷密度波态的$N=2$朗道水平。在没有各向异性的情况下,在Wigner晶体、$2$ -电子泡相和条纹相之间存在两个一级相变。通过添加质量各向异性,我们的分析和数值研究表明,$2$ -电子泡相消失,条纹相显着扩大其在相图中的域。同时,在气泡相出来后,可以在实验上观察到的条纹晶体的状态被揭示出来。在各向异性增加时,在过渡处的相的能量作为填充的函数逐渐变得平滑。我们的结论是,所有的一级相变被取代的连续相变,提供了一个可能的实现连续的量子晶体相变。
2021-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Quantum Spin Hall Effect, Spin-Orbital Textures and Mott Transition
我们研究了拓扑效应和莫特物理之间的相互作用,在两个维度上的石墨烯类晶格,通过紧束缚模型包含一个各向异性的自旋轨道耦合的次近邻链接和哈伯德相互作用。我们彻底分析了由此产生的阶段,即拓扑带绝缘体阶段或各向异性量子自旋霍尔阶段,直到适度的相互作用,在大的相互作用在莫特制度的Néel和螺旋阶段,以及在莫特过渡形成的自旋轨道纹理的散装。通过自旋波分析和数学论证,分析了大相互作用下的突现磁序。在弱相互作用下,通过类比凯恩-梅勒模型,系统通过Z_2拓扑不变量来描述。此外,我们描述了如何各向异性的自旋轨道耦合已经产生了一个奇异的自旋纹理的边缘。莫特转变的物理过程用U(1)从转子理论描述。考虑到规范波动周围的平均场鞍点的解决方案,我们展示了如何自旋纹理现在扩散到大块以上的莫特临界点。后者来自于自旋子在单极子插入下的响应,并且随着自旋轨道耦合变得普遍,这变得更加明显。我们讨论的影响,我们的预测薄膜的铱酸盐化合物Na 2 IrO 3和石墨烯类系统。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An Isotropic to Anisotropic Transition in a Fractional Quantum Hall State
我们研究了一个新的2+1维阿贝尔规范理论,它具有令人惊讶的理论和唯象特征。该理论有一个电场平方的消失系数$e_i^2$,具有动力学临界指数$z=2$的量子临界点的特征,以及一个水平- $k$ Chern-Simons耦合,在这个临界点是{ \it边际}。对于$k=0$,这个理论与描述量子Lifshitz跃迁的自由$z=2$标量场理论是对偶的,但是$k \neq 0$使得标量描述是非定域的。$k \neq 0$理论表现出介于(拓扑)纯陈-西蒙斯理论和标量理论之间的性质。例如,陈-西蒙斯项并不使规范场具有质量。然而,当理论被放置在一个有边界的空间时,有手征边缘模式,和一个非平凡的基态简并$k^g$,当它被放置在一个有限大小的黎曼曲面亏格$g$。$e_i^2$的系数是唯一相关的耦合;它通过各向同性分数量子霍尔态和各向异性分数量子霍尔态之间的量子相变来调谐系统。我们计算在这两个阶段和在临界点的零温度输运系数,并简要评论我们的结果的相关性,最近的实验。
2010-05-25 cond-mat.str-el hep-th
Highly-Anisotropic Even-Denominator Fractional Quantum Hall State in an Orbitally-Coupled Half-Filled Landau Level
本文在 GaAs 二维空穴系统中施加面内磁场,首次观察到 $ν=3/2$ 处的高各向异性偶分母分数量子霍尔态,揭示了重轻空穴态耦合导致该态形成的机制,为探索新奇多体基态提供了独特平台。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropically large anomalous and topological Hall effect in a kagome magnet
最近,可果美材料已经成为研究对称性、磁性、拓扑结构和电子相关性之间相互作用的一个引人入胜的平台。RMn_6Sn_6(R =稀土金属)化合物的最新研究表明,由于其大的自旋轨道耦合和强的磁有序性,这一系列化合物可能对研究各种物理现象具有重要意义。然而,在RMn6Sn6材料的组合传输和光谱研究仍然是有限的。在这里,我们报告的磁性,磁输运,角分辨光电子能谱测量的可果美磁铁ErMn6Sn6,经历反铁磁(TN = 345 K)亚铁磁(TC = 68 K)相变的存在下的字段。我们观察到大的异常和拓扑霍尔效应作为运输签名的非平凡的Berry曲率。等温磁化强度表现出很强的各向异性,化合物的拓扑霍尔效应依赖于变磁转变的临界场。我们的光谱结果与理论计算的补充表明,多轨道kagome费米学。这项工作提供了新的见解的可调谐性和相互作用的拓扑结构和磁性的戈薇磁铁。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic Fractional Quantum Hall States in a Valley-Degenerate Two-Dimensional Electron System
我们研究了一个二维电子系统,其中电子占据两个导带谷,具有各向异性的费米轮廓和应变可调的占领。我们观察到持续的量子霍尔态填充因子$ν= 1/3$和5/3,即使在零应变时,两个山谷是简并的。这让人联想到在同一系统中在零应变下在$ν= 1$处形成的量子霍尔铁磁体。在一个系统的各向异性谷的理论的情况下,我们比较了在$ν= 1/3$和5/3测量的能隙的单谷,双自旋系统的可用理论,并发现,间隙和它们的上升率与应变比预测的要小得多。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Magneto Resistance and Planar Hall Effect at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Heterointerfaces: Effect of Carrier Confinement on Magnetic Interactions
二维电子气(2DEG)的限制、Ti 3d轨道的优先占据以及LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处的强自旋轨道耦合对其新兴性质起着重要作用。本文报道了在LaAlOPDMATHABMM/$_3$异质界面上各向异性磁电阻(AMR)的四重振荡和平面霍尔效应(PHE)的观察。我们计算了载流子限制效应对AMR的影响,发现四重振荡只出现在2DEG系统的情况下,而在3D系统中出现了两重振荡。由于四重振荡很好地符合立方对称系统的唯象模型,我们将这种振荡归因于电子与耦合到晶体对称性的局部磁矩相互作用所产生的磁散射的各向异性。AMR行为被进一步发现是敏感的施加栅极电场,强调的意义,自旋轨道耦合的界面。这些约束效应表明,磁相互作用在界面处占主导地位,AMR的门电场调制表明这些系统中可能存在门可调磁相互作用。观察到的大PHE进一步表明,在平面内的性质的磁有序来自平面内的Ti 3dxy轨道。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-harmonic spectroscopy of light-driven nonlinear anisotropic anomalous Hall effect in a Weyl semimetal
外尔半金属是一类具有独特拓扑性质的量子材料。最近的研究表明,激光驱动的电子动力学在二维和三维狄拉克半金属中具有特征信号。从狄拉克到外尔半金属的转变需要反转对称或时间反演对称的破缺。本文的工作表明,激光驱动的电子动力学在具有破缺时间反演对称性的Weyl半金属中的高次谐波谱中具有有趣的特征。结果表明,非零Berry曲率分量的宇称和大小控制着反常电流的方向和强度,从而导致反常奇次谐波的产生。我们证明了时间反演对称破缺量子材料中Berry曲率的非平凡拓扑可以通过测量发射的异常奇次谐波的偏振来探测。我们的研究结果清楚地表明,在超快时间尺度上,激光驱动的电子动力学导致了时间反演对称性破缺量子材料中非线性各向异性反常霍尔效应的产生.
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley-tunable, even-denominator fractional quantum Hall state in the lowest Landau level of an anisotropic system
分数量子霍尔态(HHS)在偶数分母朗道能级填充因子($ν$)是主要的兴趣,因为它们被预测为主机异国情调,拓扑状态的物质。我们在这里报告的观察在$ν=1/2$在一个二维的电子系统的质量非常高,局限于一个宽的AlAs量子阱,其中的电子可以占据多个导带谷与各向异性的有效质量。各向异性和多谷自由度提供了$ν=1/2$ MEMS前所未有的可调谐性,因为我们可以通过施加面内应变来控制谷占有率,以及通过在磁场中倾斜样品以改变电子电荷分布来控制短程和长程库仑相互作用的强度之间的比率。由于这种可调性,我们观察到相变从一个可压缩的费米液体到一个不可压缩的超导体,然后到绝缘相作为倾斜角的函数。我们发现,这种演变和能隙的$ν=1/2$沟强烈依赖于谷占用。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
Georgetown University(乔治城大学);Johannes Gutenberg-University Mainz(美因茨约翰内斯古腾堡大学)
通过Floquet工程在二维$d$波交错磁体中实现平衡态禁阻的输运响应,包括纵向各向异性磁电阻和反常霍尔效应,双色光还可激活横向各向异性磁电阻,且无需强静磁场。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic conductivity for the type-I and type-II phases of Weyl/multi-Weyl semimetals in planar Hall set-ups
本研究针对倾斜Weyl与多Weyl半金属的I、II型相,在三种平面霍尔装置构型下推导了含贝里曲率和轨道磁矩效应的非德鲁德电导率张量解析表达式,分析了两类拓扑贡献的主导性及B线性项的存在条件。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Anisotropic anomalous Hall effect in distorted kagome GdTi3Bi4
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究学院博帕尔分校)
GdTi3Bi4表现出各向异性异常霍尔效应,其磁化方向控制轨道混合,揭示了磁性和电子结构的耦合机制。
2026-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Perfect elliptic dichroism: Probing the metric of anisotropic quantum Hall droplets
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学高等理工学院);Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University(东北大学先进材料研究所(WPI-AIMR));Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,理论与实验物理实验室);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(卡斯勒-布罗塞尔实验室,法兰西公学院,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心(iTHEMS))
通过设计二色探针的几何结构,提出“完美椭圆二色性”现象,用于直接诊断量子霍尔液滴的内禀度规,并推广至理想陈带和晶格模型,揭示几何重整化效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-diagonal anisotropic quantum Hall states
我们提出了一类阿贝尔量子霍尔态,称为非对角态,它们分别出现在玻色子系统的填充因子$ν=p/2q$和费米子系统的填充因子$ν=p/(p+2q)$处,其中$p$和$q$是两个互质的整数.在耦合线模型中构造了非对角量子霍尔态,该模型与非对角共形场论有着密切的联系,并且具有体准粒子的约束运动模式,具有电荷对称性和平移对称性之间的非平凡相互作用.非对角状态被建立为一个独特的拓扑结构丰富的秩序。除了通常的$U(1)$电荷扇区之外,还有一个额外的由量子双模型$\mathcal{D}(\mathbb{Z}_p)$描述的电荷富集中性扇区,它依赖于线模型的$U(1)$电荷对称性和$\mathbb{Z}$平移对称性的存在。平移对称性将非对角态与劳克林态区分开来,就像它将弱拓扑绝缘体与平凡能带绝缘体区分开来一样。此外,在非对角态的平移对称性可以与$\mathcal{D}(\mathbb{Z}_p)$中的$\mathbf{e}\leftrightarrow\mathbf{m}$任意子对称性相关联,这意味着位错作为双重扭曲缺陷的作用。本文从微观上导出了非对角态的边界理论。对于垂直于导线方向的边,有效哈密顿量有两个分量:手征Luttinger液体和广义$p$态时钟模型。重要的是,体块中的平移对称性被实现为边缘上的自对偶性。因此,对称边缘要么是无间隙的,要么是有间隙的,具有自发破缺对称性。对于$p=2,3$,相应…
2021-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el