Sign-reversal of drag in bilayer systems with in-plane periodic potential modulation
我们开发了一个理论，用于描述摩擦阻力在双层系统的平面内周期性的潜在调制，并使用它来调查双层系统中的一个层是在一个方向上调制之间的阻力。在低温下，作为调制层中的载流子的密度被改变，我们表明，在调制方向上的跨阻分量可以改变其符号。我们还对这种行为给出了物理解释。
2002-06-18 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical Kerr and Faraday effects in bilayer antiferromagnetic insulators
研究双层反铁磁绝缘体MnBi$_2$Te$_4$中的磁光克尔与法拉第效应，发现通过垂直电场或外部磁矩破坏对称性可产生该效应，且AFMTI与平庸绝缘体表现出截然不同的光学特征，为光学检测和操纵层状拓扑反铁磁体提供了新途径。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall
Multiband Mechanism for the Sign Reversal of Coulomb Drag Observed in Double Bilayer Graphene Heterostructures
耦合的2D电子和空穴片预测支持新的量子相位。在电子-空穴双层石墨烯（DBLG）中的两个库仑阻力实验报告了一个无法解释的和令人困惑的阻力信号的符号反转。然而，我们表明，这种效果是由于DBLG的多频带字符。我们的多带费米液体理论产生了很好的协议，并捕捉到所有温度下的实验阻力的关键特征。这证明了DBLG中多带效应的重要性：它们不仅对超流性有很强的影响，而且对阻力也有很强的影响。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall
$Γ$-valley assisted intervalley scattering on monolayer and bilayer WS2 revealed by time-resolved Kerr rotation spectroscopy
利用时间分辨克尔旋转（TRKR）和微分反射率测量技术，研究了单层和双层WS 2在10 K时的谷退极化和载流子弛豫过程.两个衰减过程中提取的TRKR信号观察单层和双层WS 2。在单层WS 2中，通过与载流子衰减过程的比较，将初始超快衰减分量（小于1 ps）解释为电子和空穴在一个谷中的受激发射或Pauli阻塞。在低激发能（小于2.21 eV）下，相对慢的分量约为4 ps，然后随着激发能增加，其接近15 ps的饱和值。2.21 eV的起始激发能表明，在非共振激发条件下，K谷和K'谷之间的$Γ$谷辅助谷间散射在谷去极化过程中起关键作用.相比之下，双层WS 2的慢衰减分量（48 ps）与载流子寿命（58 ps）相当。由于其间接带隙半导体的特性，这是由于从K（或K '）到$Γ$谷的不可逆散射过程。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers II: Zero-field topological superconductivity
已经提出，带反转的电子-空穴双层支持从具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相到量子自旋霍尔绝缘体相的相变，作为增加的电子和空穴密度的函数。在这里，我们表明，在邻近感生超导的存在下，它是可能的实现马约拉纳零模式的时间反演对称性破缺相在没有磁场。我们发展了一个有效的低能理论的存在下的时间反演对称性破缺序参量的系统，以获得解析的Majorana零模，我们发现一个很好的协议之间的数值和解析结果的限制弱破缺的时间反演对称性。通过测量$4π$约瑟夫森电流，我们证明了在超导体/时间反演对称破缺绝缘体/超导体约瑟夫森结中可以检测到Majorana零模.最后，我们证明了马约拉纳融合规则检测是可行的，利用自发时间反演对称破缺序参量的门电压依赖性。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall
Flavor Symmetry and Competing Orders in Bilayer Graphene
我们分析了双层石墨烯（BLG）中不同有序态之间的竞争。结合基于SU（4）自旋谷味对称性的参数与平均场分析，我们确定了反常霍尔绝缘体（AHI）的最低能态。该态是SU（4）单重态激子绝缘体，具有破缺的时间反转对称性，在没有外加磁场的情况下表现出量子化的霍尔效应。外加电场驱动伊辛型相变，恢复时间反演对称性。外加磁场驱动从AHI态到量子霍尔铁磁态的转变。在充分考虑屏蔽效应的情况下，我们估计了这些态的能量，并预测了相图。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time Reversal Symmetric Topological Exciton Condensate in Bilayer HgTe Quantum Wells
我们研究了双层系统的临界碲化汞量子阱，每个具有自旋简并对无质量狄拉克费米子。在存在静电层间库仑耦合的情况下，我们自洽地确定了系统的激子凝聚序参量。通过计算平均场哈密顿量的体拓扑$\mathbb Z_2$不变量，我们发现了一种新的时间反演对称拓扑激子凝聚态，即螺旋拓扑激子凝聚态.我们认为，这一阶段可以存在的实验相关参数。有趣的是，由于它的多带性质，本双层模型表现出非平凡的自发对称性破缺和拓扑结构之间的相互作用：取决于该对称性的凝聚体序参量自发地挑选在组合的轨道和自旋空间，稳定的最小值对应于平凡和非平凡的带隙状态的自由能可以被发现。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall
Reversal of Klein reflection in bilayer graphene
而单层石墨烯中的无质量狄拉克费米子在垂直入射时穿过势垒时表现出克莱因隧穿，由于手性的差异，这种势垒完全反映了双层石墨烯中的大质量狄拉克费米子。我们表明，在磁势垒的存在下，这样的大规模狄拉克费米子可以有传输通过，即使在正常的入射。这种行为的多层石墨烯组成的无质量和大量的模式的一般后果被提及。我们还简要地讨论了偏置电压对这种磁输运的影响。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal in exchange-spring bilayer system under circularly polarized microwave field
在体双层交换耦合体系中研究了微波辅助磁化反转。利用Landau-Lifshitz方程研究了垂直交换弹簧介质中的非线性磁化反转动力学。在系统无限厚的极限下，传播场导致系统的反转。数值研究了扩展系统中开关场的减小和磁化分布。分析研究的动力学的可能性进行了讨论，并提出了一个近似的两个P-模式耦合的相互作用场。通过与数值计算结果的比较，验证了用于相互作用场的计算方法的有效性。这种方法被证明是等价于两个交换耦合macrospins。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers I: Transport properties
带反转的电子空穴双层膜，如InAs/GaSb，由于电子和空穴的密度小，电子和空穴带之间的杂化相对较小，是量子自旋霍尔效应和相关效应相互作用的有趣场所。有人提出，当电子和空穴密度从平凡的量子自旋霍尔绝缘体制度调谐时，库仑相互作用导致时间反演对称性破缺相。我们表明，在时间反演对称性破缺相的系统的输运性质是一致的，最近的实验观察InAs/GaSb。此外，我们进行了量子输运研究的Corbino盘的体积和边缘贡献的电导可以分离。我们表明，边缘变得顺利进行和大部分总是绝缘的，当一个调谐系统从平凡的量子自旋霍尔绝缘体相，提供明确的时间反演对称性破缺相的运输签名。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Microscopic signatures of Chern number sign reversal in twisted bilayer WSe2
Beijing Normal University（北京师范大学）；Ministry of Education, Beijing 100875, China（中国教育部）
本研究首次通过实验验证了二维扭曲WSe2中陈数符号在特定扭曲角度下的反转现象，揭示了层-伪自旋极化与陈数符号反转的关系。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supercurrent reversal in Josephson junctions based on bilayer graphene flakes
研究了超导电极沉积的单层石墨烯片与双层石墨烯片接触时的约瑟夫森效应。发现当电极附着在双层膜的不同层上时，当双层膜区域未掺杂且没有垂直偏压时，约瑟夫森电流处于$π$状态。向结施加掺杂或偏压揭示了$π-0$转变，其可以通过改变温度和结长度来控制。这里的超导反转与铁磁约瑟夫森结非常不同，在铁磁约瑟夫森结中，自旋自由度起着关键作用。我们认为，散射过程伴随着层和亚晶格折射率的变化引起的散射相，其效果随掺杂和偏压。这种散射相负责$π-0$跃迁。另一方面，如果两个电极耦合到薄片的同一层或薄片具有AA堆叠而不是公共AB堆叠，则由于层或子晶格指数没有改变，所以结将总是处于$0$状态。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall
Quantum-metric-nematicity induced Kerr-like polarization rotation without time-reversal symmetry breaking
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Kyoto University（京都大学）
本文提出在非磁性系统中，通过电子能带的非平凡量子度量产生类似 Kerr 效应的极化旋转，不依赖磁序或自旋轨道耦合。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic absorption and Kerr effect in quantum Hall ferromagnetic states of bilayer graphene
在量子化磁场中，当垂直于双层石墨烯的电场强度增加时，双层石墨烯的朗道能级$N=0$中的手征二维电子气在整数填充因子$ν\in \left[ -3,3\right] $下发生一系列相变.在填充因子$ν=3,$下，电子气可以用一个简单的两能级系统来描述，其中层和自旋自由度被冻结。然后气体表现为轨道量子霍尔铁磁体。库仑诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya项的轨道赝自旋哈密顿量是负责一系列的转变，首先到维格纳晶体状态，然后到螺旋状态的电场的增加。这两种状态都具有非平凡的轨道赝自旋织构。在这项工作中，我们研究了如何在$ν=3$的相图被修改的电场施加在平面的层，然后推导出几个实验签名的均匀和非均匀的状态在相图。除了输运能隙外，我们还研究了对称性破缺态中轨道赝自旋波模激发引起的电磁吸收和克尔旋转。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall
Spontaneous time-reversal symmetry breaking in twisted double bilayer graphene
扭曲双双层石墨烯（tDBG）包括两个Bernal堆叠的双层石墨烯片，在它们之间具有扭曲。施加到tDBG器件的顶栅和背栅的栅极电压调节电子带的平坦度和拓扑结构，从而实现不寻常的实验控制水平。在扭转角$\sim $为1.2-1.3 $^\circ$的tDBG器件中观察到了自旋/谷对称性破缺的金属态，但这些态的拓扑结构和序参量仍不清楚。我们报告了在tDBG的相关金属态中观察到的异常霍尔效应，在平面外磁场（$B_{\perp}$）中具有跨越100 mT的磁滞回线，表明自发破缺的时间反演对称性。的$B_{\perp}$滞后持续面内场高达几特斯拉，表明谷（轨道）铁磁性。同时，电阻率的强烈影响，即使是mT尺度值的面内磁场，指向自旋谷耦合或直接的轨道耦合面内场和谷自由度。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall
Voltage-tunable Majorana bound states in time-reversal symmetric bilayer quantum spin Hall hybrid systems
我们研究的混合结构的基础上的双层量子自旋霍尔系统在接近的s波超导体作为一个平台，以模仿时间反转对称拓扑超导体。在这种双层设置中，诱导的配对可以是层内或层间类型的，并且那些不同类型的配对电位的域壁具有马约拉纳束缚态的Kramers伙伴（时间反演共轭对）。有趣的是，我们发现，这样的拓扑接口提供马约拉纳束缚态也可以实现在一个空间依赖的层间栅电压，否则均匀的系统。该栅电压导致两层的相对电子密度相应变化，从而抑制了栅电压强的区域中的层间配对。我们确定特定的运输签名（零偏置异常），在五个终端设置，是唯一相关的Kramers对马约拉纳束缚态的存在。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Study of magnetization reversal in Neel and Bloch regime of Ni and Py stripes using Kerr microscopy
本文利用克尔显微镜系统研究了Ni和Py微条纹在Neel与Bloch domain wall regime下的磁化反转，发现磁场施加方向影响domain传播路径，且Bloch regime下domain wall密度更高。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-reversal symmetry breaking fractional quantum spin Hall insulator in moiré MoTe2
本研究在2.1度扭曲双层MoTe₂中观测到多数填充下的自发时间反演对称性破缺，揭示了掺杂共轭陈恩能带的铁磁趋势，为ν=3处分数量子自旋霍尔绝缘体的本质提供了新线索。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Quantum Spin Hall States in InAs/GaSb Bilayers under Broken Time-Reversal Symmetry
拓扑绝缘体是一类具有非平凡表面或边缘态的新型材料。时间反演对称性（TRS）保护TI的特征在于Z2拓扑不变量，并且它们的螺旋性质在施加的磁场中变得丧失。目前，存在广泛的努力，寻找由对称性而不是TRS保护的TI。在这里，我们表明，一个拓扑相的特点是自旋陈拓扑不变的实现在一个倒置的电子空穴双层工程从砷化铟锑化镓（InAs/GaSb）半导体，保持强大的螺旋边缘下的强磁场。宽电导平台的2 e2/h的值进行观察，他们坚持到12 T的面内磁场没有证据过渡到一个平凡的绝缘体。在高达8 T的垂直磁场中，不存在体间隙闭合的特征。虽然费米能量保持在体隙内，但在强磁场中纵向电导从2 e2/h增加，表明手性边缘输运的趋势。我们的研究结果是第一个证据的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体的自旋陈省身不变量的保护。这些结果表明，InAs/GaSb双层膜是一种新的系统，工程强大的螺旋边缘通道自旋电子学和创造和操纵马约拉纳粒子在固态所需的。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall
Transfer matrix approach for the Kerr and Faraday rotation in layered nanostructures
为了研究入射到由原子级薄导体和介质多层膜组成的多层膜系统上的光的偏振态的旋光性，我们提出了一种基于传输矩阵的一般方法。利用麦克斯韦方程组得到了原子级薄导电层的传输矩阵。我们推导出克尔（法拉第）旋转角和反射（透射）光的椭圆率作为入射角和光的偏振的函数的表达式。该方法通过计算置于介电多层膜顶部的量子反常霍尔态的双层石墨烯的克尔（法拉第）角来证明。在四带模型的框架下计算了双层石墨烯的光学电导率。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Time-Reversal Invariant Topological Moiré Flatband: A Platform for the Fractional Quantum Spin Hall Effect
本研究基于锗烯和TMD双层莫尔系统，证明小转角下平带具拓扑性，可构造Laughlin态，为实现分数量子自旋霍尔效应提供平台。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional Magnetism, Sliding Ferroelectricity, and Magneto-Optical Kerr Effect in Multiferroic Bilayers
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Southeast University（东南大学）；University of L'Aquila（拉奎拉大学）；Shanghai University（上海大学）；University of Oxford（牛津大学）
本研究通过第一性原理计算和对称性分析，发现多铁性双层中层间滑动可调控电子、磁性和磁光性质，实现维度驱动的交错磁性交叉及铁电态，且自旋极化、铁谷极化和克尔角可被滑动铁电性或奈尔矢量反转，为超低功耗器件提供新途径。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skew-scattering Pockels effect and metallic electro-optics in gapped bilayer graphene
本文提出金属中非德鲁德载流子动力学可实现强电光效应，斜散射与Snap主导普克尔/克尔效应，并在带隙双层石墨烯中实现太赫兹波段显著电光调制。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric effect in bilayer graphene controlled by valley-isospin density
我们发现，双层石墨烯表现出磁电效应，形式上类似于那些常见的带绝缘体与打破反转和时间反转对称性。双层石墨烯表现出的磁电响应具有三个不寻常的特征：（i）与大多数其他磁电介质不同，双层石墨烯是导体，（ii）双层石墨烯具有非量子化的磁电耦合，即使其电子结构不破坏宇称和时间反转对称性，以及（iii）双层石墨烯中的磁电耦合的大小由谷-同位旋密度确定，谷-同位旋密度可以通过实验来操纵。这最后一个属性也使一个纯粹的电子测量谷-同位旋密度。虽然我们的理论论证使用双层石墨烯作为例子，但它们通常适用于具有类似对称性的任何材料。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
In-plane orbital magnetization as a probe for symmetry breaking in strained twisted bilayer graphene
三种对称性防止石墨烯的扭曲双层在不存在磁场的情况下产生面内自发磁化-时间反转对称性、$C_2$对$π$旋转的对称性以及$C_3$对$2π/3$旋转的对称性。相反，实验和理论表明，在一定的电子密度下，时间反转和$C_2$对称性自发地被破坏，而$C_3$对称性经常由于应变而被破坏。我们表明，在平面内的轨道磁化是一个非常敏感的探针，同时打破这三个对称性，表现出令人惊讶的大值（一个玻尔磁子的顺序每摩尔晶胞）谷极化状态在相当小的值的异质应变。我们将这些大值归因于单个Bloch态的特征磁化强度的大幅度，我们发现这反映了单层石墨烯的快速狄拉克速度，而不是扭曲双层的缓慢速度。这些大的值被迫相互抵消谷对称状态，但取消不会发生在谷极化状态。我们的分析进行了非相互作用的电子和简化的Hartree-Fock框架内。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical reversal of the sign for magnon thermal Hall coefficient in a van der Waals bilayer antiferromagnet
本研究以双层H型堆叠反铁磁2H-VSe₂为平台，提出垂直电场调控的磁振子热霍尔效应，通过第一性原理计算与线性自旋波近似分析，发现电场反转可改变热霍尔系数符号，为全电磁振子自旋电子学提供平台。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-driven enhancement and sign reversal of field-like torque in Py/FePS$_3$ bilayers
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）
研究揭示Py/FePS₃双层中温度驱动的场类扭矩增强与符号反转，揭示反铁磁绝缘体在调控自旋轨道扭矩对称性与效率中的作用。
2026-03-01 cond-mat.mes-hall
Polar and quadratic magneto-optical Kerr effects in nonmagnetic/ferromagnet bilayers for spin-orbit torque measurements
The University of Tokyo（东京大学）；Research Institute of Electrical Communication (RIEC), Tohoku University（东北大学电气通信研究所）；Mie University（三重大学）；Trans-scale quantum science institute (TSQS), The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
本文研究非磁/铁磁双层膜中极向和二次磁光克尔效应，发现二次与极向MOKE信号比值远小于霍尔电阻比值，表明自旋霍尔磁电阻对可见光范围MOKE响应贡献可忽略，从而验证MOKE测量自旋力矩效率的可靠性。
2026-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kerr reversal in Josephson meta-material and traveling wave parametric amplification
约瑟夫森超材料是近年来出现的一种非常有前途的超导量子科学和技术平台。它们的独特潜力在于能够在亚波长尺度上对其进行工程设计，从而可以完全控制波的色散和非线性相互作用。本文报道了一种具有强三阶非线性的多用途约瑟夫森传输线，它的三阶非线性可以从正到负进行调谐，并能抑制二阶非线性。作为这种多用途超材料的初步实现，我们操作它来演示行波参量放大中的反向克尔相位匹配机制。与现有技术的相位匹配方法相比，这种反向克尔相位匹配避免了传输中间隙的存在，可以减少增益纹波，并且允许放大频带在前所未有的宽范围内的原位可调谐性。除了这些显着的进步，直接应用于超导量子计算和产生宽带压缩的放大性能，原位可调谐性与符号反转的非线性行波结构，没有对应的光学，以我们所知的最好的，打开了令人兴奋的实验可能性，在微波量子光学，单光子探测和量子限制放大的一般框架。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shaping the topology of twisted bilayer graphene via time-reversal symmetry breaking
本研究利用时间反演对称性破缺调控扭曲双层石墨烯的拓扑性质，发现由$Γ$点能隙闭合介导的拓扑相变，并构建了三维相图，提出通过测量非量子化反常霍尔电导率识别新型绝缘态。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Valley Chern Numbers and Boundary Modes in Gapped Bilayer Graphene
通过分析双层石墨烯中的四带和二带连续模型，通过对晶格进行数值计算，并通过使用量子几何参数，研究了双层石墨烯中畴壁的电子态。连续介质理论解释了由层间电场反转、层间堆叠反转和两个量同时反转所形成的畴壁附近的边界模的独特电子性质。边界模式特性与发生在体哈密顿参数空间中的拓扑跃迁和能隙闭合有关。谷间耦合效应没有直接捕获的连续模型所发挥的重要作用，解决使用晶格计算特定的畴壁结构。
2013-01-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical Kerr effect in Weyl semimetals with broken inversion and time-reversal symmetries
外尔半金属的能带结构的拓扑性质导致了许多独特的输运和光学性质。例如，描述电磁波在具有破缺的时间反演和反演对称性的外尔半金属中的传播，例如，需要通过轴子场$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$修改麦克斯韦方程组，其中$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$是两个手性相反的外尔节点之间的波矢量空间中的分离，而$2\hslash b_{0}$是它们的能量分离。本文从理论上研究了外尔半金属中轴子项$b_{0}$和$\bf{b}$如何改变克尔转动和椭圆角$θ_{K}\left( ω\right) $和$ψ_{K}\left( ω\right) $的频率行为。法拉第和Voigt配置被认为是因为它们提供不同的信息的电子跃迁和等离子体激元激发。我们推导出的克尔角首先没有外部磁场中的极化的旋转只是由于轴子项，其次在一个强磁场中，这些条款与磁场的回转效应竞争。在后一种情况下，我们集中在超量子极限的费米能级位于手征朗道水平和克尔和椭圆角有更复杂的频率和磁场行为。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法，通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性，可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性，揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetization reversal mechanism of double-helix nanowires probed by dark-field magneto-optical Kerr effect
TU Wien（维也纳工业大学）；University of Loughborough（拉夫堡大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙科学理事会-萨拉戈萨大学）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；University of Vienna（维也纳大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Hiroshima University（广岛大学）
通过暗场磁光Kerr效应研究双螺旋纳米线在三维磁场下的磁化反向机制，揭示了螺旋涡旋管的形成与反向过程，为三维纳米结构的磁性研究提供了新方法。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall
Shift current response in twisted double bilayer graphenes
该研究通过微扰方法计算扭转双双层石墨烯的位移电流响应，系统分析其对扭转角等参数的依赖性，发现扭转角减小信号增强及特定条件下的符号反转现象并解释其起源。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下，由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里，我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族，即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说，我们表明，整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Domain wall competition in the Chern insulating regime of twisted bilayer graphene
我们考虑魔角扭曲双层石墨烯（TBG）在填充$ν=+3$，实验观察到一个强大的量化异常霍尔效应。这是由于形成的谷和自旋极化陈绝缘基态，自发地打破时间反演对称性，并稳定的六方氮化硼（hBN）基板。我们确定了三种不同类型的畴壁，并通过理论论证和Hartree-Fock计算来研究它们的性质和能量选择机制，这些计算适用于处理非均匀莫尔系统。我们评论的影响，这些结果的运输和扫描探针实验。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Time-Reversal Invariant Helical Edge-Modes in Bilayer Graphene/WSe$_2$ Heterostructure
拓扑绝缘体与陈氏绝缘体和量子霍尔绝缘体相一起被认为是对称性保护的物质拓扑相的范例。本文报道了双层石墨烯/单层WSe $_2$基异质结构中时间反演不变螺旋边缘模式的实验实现-这一阶段通常被认为是通用拓扑绝缘体领域的先驱。我们对这种难以捉摸的相的观察，关键取决于我们创造介观器件的能力，这些器件既包含莫尔超晶格势，又包含强自旋轨道耦合;这导致了材料的电子能带结构可以通过外部位移场从平凡调谐到拓扑结构。我们发现，拓扑相的特点是由一个整体的带隙和螺旋边缘模式的电导量子化正好$2e^2/h$在零外磁场。我们把螺旋边缘模式的坚实的基础上，通过支持实验，包括验证的Landauer-B $\mathrm{\ddot{u}}$ ttiker模型的预测在多终端介观器件的量子输运。我们的非局域输运性质的测量表明，螺旋边缘模式是无耗散的，并在接触探针平衡。我们实现了不同的拓扑相位与电场和磁场的可调性，这使我们能够实现平凡和多个，不同的拓扑相位之间的拓扑相变。我们还提出了一个现实的模型，除了复制我们的实验结果的理论研究的结果，解释了拓扑绝缘体和螺旋边缘模式的起源。我们的实验和理论结果为实现物质的时间反演不变的$\mathbb{Z}_2$拓扑相建立了一条可行的路线。
2020-12-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological insulating phases in mono and bilayer graphene
我们分析了单层和双层石墨烯中不同的二次相互作用对时间反演不变拓扑绝缘相的影响。我们利用有效作用形式主义，以确定不同的相互作用的陈西蒙斯系数的依赖性。
2010-11-20 cond-mat.mes-hall hep-th
Electrical Control of Dynamic Spin Splitting Induced by Exchange Interaction as Revealed by Time Resolved Kerr Rotation in a Degenerate Spin-Polarized Electron Gas
自旋自由度的操纵已被证明在自旋极化电子等离子体中的异质结构，通过使用交换相互作用诱导的动态自旋分裂，而不是Rashba和Dresselhaus类型，所揭示的时间分辨克尔旋转。当偏压从-0.3V变化到-0.6V时，自旋分裂从0.256meV增加到0.559meV。在有偏置的情况下观察到克尔信号的符号转换和拉莫尔进动的相位反转，它们都符合交换相互作用诱导自旋分裂的理论框架。它的电控制可能为类自旋FET器件中自旋选择输运的控制提供一种新的有效方案。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering nonlinear Hall effect in bilayer graphene/black phosphorus heterostructures
本研究通过堆叠双层石墨烯与黑磷打破对称性，实现了可持续至室温的非线性霍尔效应，并发现其符号反转源于贝里曲率偶极子与外在散射，为非线性量子器件应用提供了新途径。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Activating magnetoelectric optical properties by twisting antiferromagnetic bilayers
双层中的扭曲引入了具有两种对映体的结构手性，即，左手和右手的双层，这取决于取向的扭转角。这种整体手性和额外的自由度之间的相互作用，如磁有序和由键的几何形状产生的局部八面体手性，可以产生惊人的现象。在这项工作中，我们专注于共线反铁磁CrI $_3$扭曲的同质双层，其特征在于在每个单层的交错八面体手性。利用对称性分析、密度泛函理论和紧束缚模型计算，我们发现层扭曲可以降低结构和磁点群的对称性，从而激活热释电和磁光克尔效应，这在无扭曲的反铁磁同质双层膜中是不存在的。有趣的是，电极化的强度和克尔角都可以通过扭转角来控制，并且当从左扭转到右扭转双层时，它们的符号被反转。我们进一步揭示了非常规的旋涡与自旋纹理，交替相反的手征在动量空间的发生。这些研究结果表明，在磁性双层和相关的范德华异质结构的扭曲和八面体手性之间的相互作用代表了一个非凡的资源，定制其物理特性的自旋电子学和光电应用。
2022-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign reversal of field like spin-orbit torque in ultrathin Chromium/Nickel bilayer
本文报道了超薄铬（1.5nm-5 nm）/镍（8 nm）双层膜中场的非常规符号变化。通过通射频电流和测量直流电压，在Cr/Ni双层膜中进行了标准自旋矩铁磁共振（ST-FMR）实验。我们观察到，当Cr层的厚度是临界低的（<6 nm）时，Cr在Ni上的自旋轨道扭矩显著增加。最重要的是，类场转矩的符号与奥斯特场产生的转矩相反。为了验证该扭矩的界面性质，在Cr和Ni之间插入2nm薄Cu，并且场状扭矩表现为与奥斯特场诱导扭矩相同。因此，这种非常规的场类扭矩符号变化的可能起源可能是存在于Cr和Ni之间但在Cr/Cu/Ni异质结构中消失的界面Rashba类自旋轨道相互作用。根据我们的实验，我们可以估计，当1 E12 A/m^2电流流过Cr层时，在8 nm厚的Ni层上产生约35 Oe的有效Rashba类磁场。所有实验均在室温下进行。因此，Cr薄膜具有顺磁体性质（体Cr的Neel温度为311 K）。因此，Cr可以是一个很好的选择，作为一种重金属，采用大的自旋轨道扭矩结合体自旋霍尔效应和界面Rashba相互作用。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall
Transport properties of AB stacked (Bernal) bilayer graphene on and without substrate within 2- and 4-band approximations
基于2带和4带等效模型，计算了AB堆叠双层石墨烯的纵向电导率和霍尔电导率随频率、有限化学势和温度的变化关系，包括有无磁场的情况.导出了直流电导率的极限情况。得到了在电场和磁场中，辐射穿过不同衬底上的双层膜时，AB型双层膜样品的霍尔电导率与法拉第角、克尔角之间的重要光电关系。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum spin Hall effect in bilayer honeycomb lattices with C-type antiferromagnetic order
提出在具有C型反铁磁序的双层蜂窝晶格中结合自旋轨道耦合与交错势实现时间反演破缺量子自旋霍尔绝缘体，并由自旋陈数、相图、量子化电阻及PT对称性保护加以验证。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear valley Nernst effect in the strained bilayer graphene
本文通过半经典框架理论预测了应变双层石墨烯中的本征非线性谷能斯特效应，该效应源于量子度量，可在具有反演和时间反演对称性的材料中产生纯谷电流，且随应变类型发生符号反转。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall
Interplay of exciton condensation and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb bilayers
研究了InAs/GaSb双层量子阱的相图。对于小的隧穿振幅之间的层，我们发现，该系统是容易形成的s-波激子凝聚相，其中的自旋结构的序参量是唯一确定的小自旋轨道耦合所产生的体反转不对称性。该相位在拓扑上是平凡的，并且不支持边传输。相反，对于大的隧穿振幅，我们得到了一个拓扑非平凡的量子自旋霍尔绝缘体相与p波激子序参量，这提高了杂化带隙。这些拓扑上不同的绝缘体由具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相分离。接近量子自旋霍尔和时间反转破相之间的相变，边缘运输显示在小样本的量子化电导，而在长样本的平均自由程与在边缘的背散射是温度无关的，与最近的实验一致。
2014-05-18 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric Response of Antiferromagnetic Van der Waals Bilayers
我们预测，反铁磁双层形成的范德华（VDW）材料，如双层碘化铬$_3$，有很强的磁电响应，可以通过测量法拉第或克尔旋转信号，总磁化，或异常霍尔电导率的栅极电压依赖性检测。在单栅几何结构和允许内部电场和总载流子密度独立变化的双栅几何结构中，强效应是可能的。我们评论的可靠性的密度泛函理论估计层间磁相互作用的范德瓦尔斯双层，和磁相互作用的敏感性，改变层之间的空间分离的压力。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall
Topological flat bands, valley polarization, and interband superconductivity in magic-angle twisted bilayer graphene with proximitized spin-orbit couplings
该研究理论探究带近邻自旋轨道耦合的魔角扭曲双层石墨烯，发现其可产生拓扑平带与谷极化，且能通过费米面嵌套实现与谷失衡共存的非常规谷间带间超导，为非常规超导实现提供新路径。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
All-Optical Vector Measurement of Spin-Orbit-Induced Torques Using Both Polar and Quadratic Magneto-Optic Kerr Effects
我们证明，磁光克尔效应与正常的光入射可以用来获得定量光学测量的两个组成部分的自旋轨道引起的扭矩（无论是反阻尼和有效场分量）在重金属/铁磁双层。这是通过分析二次克尔效应以及极性克尔效应来实现的。这两种效应可以通过适当地选择入射光的偏振来区分。我们使用这种全光学技术来确定由一系列Pt/坡莫合金样品产生的自旋-轨道扭矩，发现与自旋扭矩铁磁共振测量非常一致的值。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall
Non-linear Nernst effect in bilayer WTe$_2$
与传统的（线性）反常能斯特效应不同，非线性反常能斯特效应（NLANE）可以在时间反演对称性破缺的系统中存在.利用半经典玻尔兹曼输运理论，我们导出了非线性反常能斯特系数的一般表达式，作为对外加温度梯度的二阶响应函数。我们发现，非线性能斯特电流，即使在没有磁场的情况下，垂直于温度梯度流动，由于费米面附近的状态的Berry曲率而产生，因此与纯粹的费米面的贡献。我们将这些结果应用到双层WTe $_2$，这是一个反转打破，但时间反演对称的II型外尔半金属支持手性外尔费米子。通过调节自旋-轨道耦合，我们证明了NLANE的符号可以在这个系统中改变。结合角度依赖性，我们计算了双层WTe $_2$中NLANE的温度和化学势依赖性，并预测了可以在实验中检查的特定实验签名。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Programmable Magnetic Hysteresis in Orthogonally-Twisted Two-Dimensional CrSBr Magnets via Stacking Engineering
Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), Universitat de València（瓦伦西亚大学分子科学研究所）；Departamento de Física, Universidad de Oviedo（奥维耶多大学物理系）；Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología, Universidad de Oviedo-CSIC（奥维耶多大学-西班牙国家研究委员会纳米材料与纳米技术研究中心）；Department of Quantum Nanoscience, Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所量子纳米科学系）
通过正交扭转和堆叠工程，在二维CrSBr磁体中实现可编程磁滞，用于磁存储和自旋纹理创新。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.app-ph
d-wave superconductivity on the honeycomb bilayer
我们介绍了一个微观模型的蜂窝双层，在小动量限制捕获通常（二次分散动力学项）描述的双层石墨烯。在强层间跳跃的限制下，它简化为一个有效的蜂窝单层模型，也有第三邻居跳跃。我们研究在这个有效的模型中可能的超导不稳定性的相互作用的影响。我们发现d_{x^2-y^2}超导性的强耦合限制的一个有效的tJ模型的描述，逐渐转变为d + id时间反演对称性破缺超导性在弱耦合。在这个极限下，小动量序参量展开式在有效低能描述的两个谷中为（k_x + ik_y）^2 [或（k_x-ik_y）^2]。我们的模型和双层石墨烯的物理研究的相关性也进行了讨论。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent Current States in Bilayer Graphene
我们认为，在有限的载流子密度和大的位移场，双层石墨烯是易于$\ell =0$和$\ell = 1$ Pomeranchuk费米表面不稳定性。对称性的破缺是由非局域交换作用驱动的，这有利于动量空间凝聚。我们发现，电子-电子相互作用导致第一自发谷极化，这打破了时间反演不变性，并与自发轨道磁性，然后在某些情况下，以减少旋转对称性的一个双相。当存在时，通过光吸收对光偏振的依赖性中的降低的对称性来发出信号。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
