Power-law Temperature Dependent Hall Angle in the Normal State and its Correlation with Superconductivity in iron-pnictides
本文报道了K和Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$和NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As正常态的霍尔测量。我们发现,在正常态下,对于不同掺杂水平的样品,当温度范围远高于结构转变、自旋密度波转变和超导转变时,霍耳角cot $θ_{\rm H}$ $\propto$ $T^β$均服从幂律温度关系。母体化合物和重欠掺杂样品的功率$β$接近4,而超导样品的功率约为3。$β$在接近超导性出现的掺杂水平下突然从4变为3。这表明$\sim 3$的$β$与超导电性密切相关。我们的数据表明,与铜酸盐类似,铁磷族化合物的正常态物理性质与超导电性之间存在联系。这些发现揭示了高温超导的机制。
2013-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Dirac cones in the anisotropic properties associated with the spin-density wave state of iron pnictides
本文利用最小双轨道模型,揭示了Dirac锥对铁基磷族化合物自旋密度波态各向异性电子性质的显著贡献,并通过光学电导、准粒子干涉及自旋波激发验证了该机制。
2025-02-02 cond-mat.str-el
Electric Transport of a Single Crystal Iron Chalcogenide FeSe Superconductor: Evidence of Symmetry Breakdown Nematicity and Additional Ultrafast Dirac cone-Like Carriers
在FeAs超导体中普遍观察到SDW反铁磁(SDW-AF)低温相变,AF自旋涨落对超导配对机制起着重要作用.然而,在FeSe超导体中没有观察到类似的磁相变,这引起了相当多的讨论。我们报告的内在电子状态的铁硒阐明运输测量下磁场使用高品质的单晶。一个迁移率谱分析,从头算方法,不作假设的多载流子系统中的输运参数,提供了非常重要和明确的证据,另一个隐藏的顺序,最有可能的对称性破缺从四碳C4对称性的C2对称向列性与选择性d-轨道分裂,存在于超导FeSe的情况下以外的AF磁序自旋涨落。FeSe中的本征低温相处于几乎补偿的半金属态,但另外伴随有狄拉克锥状超快电子$\sim$ 10 $^4$ cm $^2$(VS)$^{-1}$作为少数载流子。
2014-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of planar Hall effect in Type-II Dirac semimetal PtTe$_{2}$
本文报道了第二类狄拉克半金属PtTe $_2$中的平面霍尔效应的实验观察。这种不寻常的霍尔效应在诸如PtTe $_2$的非磁性材料中是不期望的,并且以前主要在磁性半导体或金属中观察到。值得注意的是,PtTe $_2$中的PHE可以在接近室温的温度下观察到,这表明了该效应的鲁棒性。这是相反的手征异常引起的负纵向磁阻(LMR),这只能在低温制度中观察到,是敏感的外部效应,如电流喷射和化学不均匀性的高流动性的晶体。另一方面,平面霍尔效应是由外尔半金属中的Berry曲率产生的纯本征效应。此外,即使狄拉克节点距离费米能级$\approx 0.8$ ~eV,也观察到PtTe $_2$的PHE。因此,我们的结果强烈表明,PHE可以作为一个重要的输运诊断的拓扑特征,即使是能带结构的狄拉克节点稍微远离费米能量。
2018-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The strange metal Hall effect connects quantum criticality and superconductivity in an iron-based superconductor
许多非常规超导体表现出一组共同的异常电荷输运性质,将它们描述为“奇怪的金属”,这为存在描述它们的单一理论提供了希望。然而,奇怪的金属和超导性之间的模型无关的联系仍然难以捉摸。在这封信中,我们表明,非常规超导体BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$的霍尔效应包含一个奇怪的金属内的关联引起的异常贡献。这个项对磁场有着独特的依赖性,这使得我们能够跟踪它在掺杂温度相图上的行为,即使在超导圆顶下。这些测量表明,奇怪的金属霍尔组件从量子临界点发出,在零温度极限,超导临界温度成比例地衰减。这在量子临界性和超导性之间建立了一种清晰而新颖的联系,并表明类似的联系存在于其他奇怪的金属超导体中。
2019-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observations of $ν=1$ Quantum Hall Effect and Inter-Band Effects of Magnetic fields on Hall Conductivity in Organic Massless Dirac Fermion System $α$-(BETS)$_2$I$_3$ under Pressure
本文在压力下的 α-(BETS)₂I₃ 有机无质量 Dirac 费米子体系中观测到 ν=1 量子 Hall 态,并通过化学势跨越 Dirac 点揭示了磁场对 Hall 电导率的带间效应。
2023-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Dirac composite fermion of the fractional quantum Hall effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。本文基于2016年3月11日至13日在芝加哥大学Nambu研讨会上的演讲。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Topological Surface States in Paramagnetic and Antiferromagnetic Iron Pnictides
铁磷属化物的电子结构是拓扑非平凡的,导致狄拉克锥的出现在反铁磁相的能带结构。受石墨烯中狄拉克锥类比的启发,我们探索了拓扑保护表面态的可能存在。令人惊讶的是,即使在顺磁状态下也存在表面态带。一个现实的五轨道模型预测两个这样的带。在反铁磁相,这些表面带幸存下来,但分裂。我们得到的体和表面的分散从精确对角化的两个和五个轨道模型在一个带状几何和讨论的结果的拓扑结构。
2014-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topology of three-dimensional Dirac semimetals and generalized quantum spin Hall systems without gapless edge modes
通常,量子自旋霍尔态被期望具有无带隙的螺旋边缘模式。有没有干净的,非相互作用的,量子自旋霍尔态没有带隙,边缘模式?我们显示了通用的,$n$折叠对称,动量平面的三维,稳定的狄拉克半金属,这是正交的方向的节点分离是这样的广义量子自旋霍尔系统的例子。我们证明了两个狄拉克点之间的平面和著名的Bernevig-Zhang-Hughes模型支持相同的量子化的,非阿贝尔的Berry通量的大小$2 π$。因此,这两个系统都表现出响应电磁,$π$磁通涡旋的自旋-电荷分离。狄拉克点被确定为单位强度,单极$SO(5)$ Berry连接,描述拓扑量子相变之间的广义,量子自旋霍尔和平凡绝缘体。我们的工作确定了Dirac半金属的精确体不变量和量子化响应,并表明许多二维高阶拓扑绝缘体可以被理解为广义量子自旋Hall系统,具有带隙边缘态。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging Quantum Hall Effect in Massive Dirac Systems
在不存在任何外部介质的情况下,在时间反演对称的大质量狄拉克材料中出现了相互作用驱动的非零量子霍尔电导率。当考虑电子间的完全动态电磁相互作用时,这种效应是通过量子涨落产生的时间反演对称性的动态击穿而产生的。在足够低的温度下,这种突现宇称异常的表现应该在硅烯、锡烯、锗烯和过渡金属二硫属化物等材料中观察到。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac and Normal Fermions in Graphite and Graphene: Implications to the Quantum Hall Effect
在准2D高取向热解石墨(HOPG)中测量的磁阻和量子霍尔效应(QHE)的Shubnikov de Haas(SdH)振荡的光谱分析[Phys.Rev.Lett. 90,156402(2003)]揭示了两种类型的载流子:具有Berry相位0的正常(有质量)电子和具有Berry相位π的Dirac类(无质量)空穴。我们证明,最近报道的整数和半整数QHE的双层和单层石墨烯同时发生在HOPG样品。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Theory of Phonon Induced Anomalous Hall Effect in 2D Massive Dirac metals
本文利用量子场论系统研究了二维有质量狄拉克金属中声子诱导的反常霍尔效应,揭示其低温行为与高温趋近高斯无序结果的渡越机制,为实验观测提供了微观定量描述。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental Confirmation of Quantum Hall Ferromagnetic State in an Organic Dirac Fermion System
实验证实了层状有机Dirac费米子系统α-(BEDT-TTF)_2I_3中存在量子霍尔铁磁态,其特征为螺旋边态,陈数ν=0。层间电阻在低温和高磁场下饱和。它不与饱和区域中的样品横截面积成比例,并且共振地依赖于磁场方向。这些结果强烈表明,螺旋边缘状态占主导地位的运输。这是首次在有机分子晶体中观察到拓扑相。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Coefficient of Dirac Fermions in Graphene under Charged Impurity Scatterings
利用自洽玻恩近似下的守恒形式,研究了带电杂质散射下石墨烯中狄拉克费米子的霍尔电导。计算的霍尔系数的倒数与实验数据进行了比较。结果表明,本文对霍尔系数和电导率的计算与实验测量结果符合得很好。
2009-04-06 cond-mat.str-el
Gate-tuned quantum Hall states in Dirac semimetal (Cd1-xZnx)3As2
拓扑狄拉克半金属(DSM)的发现不仅引起了人们对固体外尔物理的强烈兴趣,而且引起了人们对起源于DSM的拓扑相变的强烈兴趣。一个例子是控制维度以实现二维量子相位,例如量子霍尔和量子自旋霍尔状态。为了研究这些相,费米能级是一个关键的控制参数。从这个角度来看,我们在这里报告的载流子密度控制的量子霍尔态实现薄膜的DSM Cd 3 As 2。Zn的化学掺杂与静电门控相结合,使我们能够在宽范围内连续调整载流子密度,甚至跨越电荷中性点。对门调谐量子输运的综合分析揭示了线性色散子带的朗道能级形成及其对量子霍尔态的贡献。我们的工作也为研究DSM中Dirac点附近的低能物理铺平了道路。
2018-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport of Dirac quasiparticles in graphene: Hall and optical conductivities
推导了置于外部磁场中的石墨烯的对角和非对角交、直流电导率的解析表达式。这些电导率表现出相当不寻常的行为,作为频率,化学势和所施加的电场的函数,这是由于石墨烯中的准粒子激发是Dirac-like的。在石墨烯中观察到的最引人注目的效应之一是奇数量子霍尔效应。我们认为这是由最低朗道能级的狄拉克准粒子的反常性质引起的。其他量,如霍尔角和能斯特信号也表现出相当不寻常的行为,特别是当有一个激子的狄拉克准粒子激发谱间隙。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Absence of Parity Anomaly in Massive Dirac Fermions on a Lattice
The University of Hong Kong(香港大学)
本文研究了二维晶格上质量狄拉克费米子的奇偶性异常问题,发现当正确实施晶格正则化并考虑平移对称性时,质量狄拉克费米子不存在半整数量子霍尔电导率,而仅在非物理的无限动量截断极限下出现。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing quantum criticality using nonlinear Hall effect in a metallic Dirac system
在金属(掺杂)狄拉克系统中,相互作用驱动的对称性破缺可以在费米能级下的节点处自发产生能隙。在这个过渡过程中,线性电导率仍然有限,使得在线性传输中难以直接观察。我们提出了非线性霍尔效应作为这种转变时,反转对称性破缺的直接探针。具体来说,对于一个二维狄拉克材料与倾斜的低能量色散,我们首先预测的特征带间共振峰转化为非洛伦兹形式的碰撞制度。此外,我们还证明了反转对称破缺量子相变是由一条奇异的依赖于倾斜的临界点线控制的。当从有序侧接近这条线时,由于强耦合的非相干费米子和玻色子激发之间的散射,非线性霍尔电导率被抑制。我们的研究结果应该激励进一步研究强相互作用狄拉克材料的非线性响应。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting Dirac fermions under spatially alternating pseudo-magnetic field: Realization of spontaneous quantum Hall effect
拓扑晶体绝缘体表面和石墨烯都有多谷无质量狄拉克费米子,这些费米子没有被钉扎到布里渊区的高对称点。应变耦合到低能电子作为一个时间反演不变的规范场,导致伪朗道能级(PLL)的形成。本文研究了应变超晶格产生的周期性赝磁场。我们研究了应变超晶格引起的低能狄拉克锁相环谱,分析了各种极化态的影响。通过自洽的Hartree-Fock计算,我们建立了,由于应变超晶格和PLL电子结构,谷有序态自发打破时间反转和实现量子霍尔相位是有利的,而其他被抑制。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd3As2
Cd3As2作为一种拓扑狄拉克半金属,由于其独特的电子结构和量子输运现象而重新成为人们关注的焦点。为了阐明和控制其拓扑量子态,人们迫切需要制备高质量的Cd_3As_2薄膜。在这里,我们报告了一个精心设计的高结晶度和高迁移率的Cd 3As 2薄膜的厚度控制和量子霍尔效应依赖于膜厚度的观察生长技术的发展。随着薄膜厚度减小到10 nm,量子霍尔态表现出变化,如自旋简并度的变化,反映了狄拉克色散与大费米速度。的电子结构,包括子带分裂和间隙开放的细节被确定从量子输运取决于限制厚度,这表明存在一个二维的拓扑绝缘相。在我们的高质量的Cd3As2薄膜量子霍尔态的演示铺平了道路,研究量子输运和器件应用在拓扑狄拉克半金属及其衍生物相。
2017-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in a bulk antiferromagnet EuMnBi$_2$ with magnetically confined two-dimensional Dirac fermions
在自旋电子学技术的创新中,Dirac材料(其低能激发被描述为相对论性Dirac费米子)是最有前途的体系之一,因为它具有与极高的迁移率相关的迷人的磁输运特性。为了将狄拉克费米子应用到自旋电子学中,人们希望在很大程度上通过固体中的磁序来操纵它们的量子输运现象。本文报道了层状反铁磁体EuMnBi $_2$中的体半整数量子霍尔效应,其中场可控的Eu磁序显著抑制了Bi层与狄拉克费米子的层间耦合.除了大于10,000 cm $^2$ /Vs的高迁移率之外,可能由于自旋和谷简并的提升而引起的朗道能级分裂即使在块状磁体中也是明显的。这些结果将为磁功能化狄拉克材料的工程化铺平道路。
2017-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk quantum Hall effect of spin-valley-coupled Dirac fermions in a polar antiferromagnet BaMnSb$_2$
拓扑材料中相对论性Dirac/Weyl准粒子的非常规特性在二维量子霍尔效应(QHE)中表现得最为明显,而自旋和/或谷极化又进一步丰富了QHE的多样性。虽然它的扩展到三维一直在寻找和启发的理论建议,物质的候选人一直缺乏。我们在BaMnSb $_2$中发现了多层形式的谷对比自旋极化狄拉克费米子,其中面外塞曼型自旋分裂是由面内反转对称破缺和畸变Sb方网中的自旋轨道耦合(SOC)引起的.此外,我们已经观察到定义良好的量子化霍尔平台连同消失的层间电导率在低温下作为半整数QHE在散装形式的标志。发现每一层的霍尔电导几乎量子化为$2(N+1/2)e^2/h$,其中$N$为朗道指数,这与由强自旋谷耦合保护的两个自旋极化狄拉克谷一致。
2020-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and anomalous Hall effects emerging from topological degeneracy in Dirac fermion system CuMnAs
正交相CuMnAs被认为是费米能级附近的反铁磁半金属结线和狄拉克点。利用第一性原理计算,结合磁结构和(自旋)Berry曲率的对称性分析,研究了正交晶系CuMnAs的拓扑能带与输运现象(自旋霍尔效应和反常霍尔效应)之间的关系.研究表明,在基态,CuMnAs中自旋轨道耦合带隙的节线主要产生大的自旋霍尔电导。虽然CuMnAs的基态磁对称性禁止了有限的反常霍尔效应,但外加磁场会产生显著的反常霍尔电导分量,并伴有磁对称性破缺。我们确定,占主导地位的贡献,异常霍尔组件来自进一步提升外部磁场下的带简并与分裂的节线附近的费米能自旋轨道耦合产生的布洛赫态。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Semimetallic spin-density wave state in iron pnictides
本文研究铁基超导体中半金属自旋密度波态,发现轨道劈裂可调控狄拉克点位置并抑制非关联费米口袋,从而实现半金属态,并给出了共存条件及拓扑边缘态分析。
2022-07-10 cond-mat.str-el
Electron and hole Dirac cone states in-pairs in Ba(FeAs)$_2$ confirmed by magnetoresistance
用单晶样品研究了铁磷属元素化物Ba(FeAs)$_2$中Dirac锥态在d-1多带系统中的量子输运.在低温下,横向磁电阻随磁场的变化呈线性关系。通过应用Abrikosov的理论预测的0 $^{th}$朗道能级的输运现象进行解释。在低磁场极限下对双载流子体系的半经典分析结果表明,电子和空穴都以高迁移率态存在,这表明在铁磷属元素化合物的低温电子态的解释中,电子和空穴的狄拉克锥态应该成对考虑,这与以前的报道不同.
2011-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic iron based magnetoelectric compounds
本研究通过朗道自由能和磁电不变性,在铁碲酸盐和自旋梯化合物中识别出狄拉克单极子等磁电多极子,并揭示其对称性对衍射和克尔效应的影响。
2022-12-13 cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall systems near nematicity: bimetric theory, composite fermions, and Dirac brackets
我们进行了详细的比较狄拉克复合费米子和最近提出的双度规理论的量子霍尔-杰恩态近半填充。通过将复合费米液体调谐到相变相变附近,我们发现这两个理论是等价的。我们验证了响应函数和静态结构因子的单模近似在相变附近变得可靠。我们表明,在相变附近向列模式的色散关系可以从向列序参量分量之间的狄拉克括号中获得。色散在低动量下是二次的,在有限动量下有磁子最小值,这与附近的任何非均匀相无关。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
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
Nonperturbative emergence of Dirac fermion in strongly correlated composite fermions of fractional quantum Hall effects
经典的复合费米子场论(参考文献1)为统一研究重要物理对象和全面解释分数量子霍尔物理中的反常实验现象提供了一个很好的框架,但也存在固有的缺陷。我们从强关联复合费米子场论出发,提出了一个非微扰的狄拉克费米子涌现理论,克服了这些长期存在的严重缺陷。狄拉克方程的粒子-空穴对称性解决了复合费米子场论中的粒子-空穴对称性之谜。借助于数值结果,我们证明了对于分数量子霍尔效应的Jain序列,这种突现的Dirac费米子理论很可能是非微扰稳定的.
2017-01-19 cond-mat.str-el hep-th
Thermoelectric Hall conductivity and figure of merit in Dirac/Weyl materials
我们计算了三维狄拉克或外尔半金属的热电响应系数作为磁场、温度和费米能的函数。我们特别关注的热电霍尔系数$α_{xy}$和塞贝克系数$S_{xx}$,这是定义良好,即使在无耗散的限制。我们将$α_{xy}$和$S_{xx}$的行为与传统的薛定谔粒子系统,如杂质半导体的行为进行了对比。引人注目的是,我们发现,狄拉克材料$α_{xy}$获得一个恒定的,量子化的值在足够大的磁场,这是独立的磁场或费米能量,这导致前所未有的增长的热电势和热电的品质因数。我们进一步表明,即使是相对较小的领域,如$ω_c τ\sim 1$(其中$ω_c$是回旋频率和$τ$是散射时间),足以产生一个以上的$100\%$增加的品质因数。
2019-04-11 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
Helical Edge Transport in the ν= 0 Quantum Hall Ferromagnetic State of an Organic Dirac Fermion System
University of Tokyo(东京大学);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);National Institute for Materials Science(国立材料科学研究所);Ewha Womans University(梨花女子大学)
研究在层状有机狄拉克费米子系统中发现ν=0量子反磁铁态的螺旋边缘输运特性,并排除了其他可能的解释。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall-Lorenz ratio of YBa2Cu3O7 using Ionization energy based Fermi-Dirac statistics and charge-spin separation
在考虑了电离能的Fermi-Dirac统计和Fermi和电荷自旋分离液体共存的情况下,数值求解了热容、热导率和Hall-Lorenz比随温度的变化特性.热磁电子性质完全是自旋和电荷载流子的性质,因此声子的贡献被忽略了。对于过掺杂的YBaPDMATHABMN Cu $_3$ O $_{7-δ}$,如果满足$E_I$ $<$ $T_c$与电阻率的关系和没有自旋对($T^*$ = 0),也得到了Hall-Lorenz比与温度($T$)的线性关系.在$T_c$以上的$ab$ -平面中,基于纯的和电子污染的电荷自旋分离液体的热导率被发现随着$T$的减小而增加,作为与$T$成反比的结果。热容量的$T$依赖性也被突出,这定性地符合实验结果。
2004-08-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Hall effect of the surface states in topological insulator
在边缘态框架下研究了垂直磁场作用下拓扑绝缘体表面态的量子霍尔效应。狄拉克费米子的运动将形成离散的朗道能级,其中完全饱和的零模将根据狄拉克费米子有效质量的符号在边界附近有不同的行为。霍尔电导被量子化为n(n为整数),单位为:正质量为e^2/h,负质量为n+1,无质量费米子为n+1/2。在拓扑绝缘体中,狄拉克费米子的质量项可以是磁场中的塞曼耦合,也可以是薄膜中的有限尺寸效应引起的。例如Bi_2Se_3的g因子是正的,对狄拉克费米子产生正的质量项。我们致力于拓扑绝缘体中量子霍尔效应的实验实现。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Possible Nonlinear Anomalous Hall Effect in Organic Two-Dimensional Dirac Fermion System
本文报道了多层有机导体$α$-(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$在电荷序(CO)绝缘相的临界压力下跃迁到二维(2D)无质量狄拉克费米子(DF)相时的非线性反常霍尔效应(NLAHE).我们成功地提取了有限的非线性霍尔电压正比于平方电流在零磁场。所观察到的NLAHE功能,目前的方向依赖性和相关性与CO,是一致的,与以前的估计假设二维大规模DF与一对倾斜的狄拉克锥。这是首次在有机导体中观察到拓扑输运,也是第一个在电子相中具有自发对称性破缺的NLAHE的例子。
2021-12-22 cond-mat.str-el
Theory of Quantum Phase Transition in Iron-based Superconductors with Half-Dirac Nodal Electron Fermi Surface
本文讨论了铁基超导体中电子费米面为“半狄拉克”结点时的量子相变,它是一个用双有序描述的$T=0$结构相变。一个有效的低能量理论,描述半狄拉克节点费米子和他们的耦合伊辛阶描述的相变推导和分析使用重正化群(RG)研究的大- $N_f$版本的理论。该理论固有的洛伦兹不变性的缺乏导致RG流结构,其中成对的半狄拉克节点($1\overline{1}$和$2\overline{2}$)处的速度$v_F$和$v_Δ$在RG下通常以不同的方式流动,这意味着节点电子能隙变形,$C_4$对称性被破坏,解释了量子临界点(QCP)处的结构(正交到正交)相变。该理论被发现有高斯固定点$λ^*=0, (v_Δ/v_F)^*=0$与稳定的流线朝向它,建议一个二阶相变相变。将费米子-伊辛玻色子相互作用解释为一个将伊辛序参量标量场涨落衰减为半狄拉克节费米子的过程,发现该理论令人惊讶地表现为具有动力学临界指数$z = 1$的系统,反映了无阻尼量子临界动力学和产生于非(完全)相对论场论的突现完全相对论场论,是$(v_Δ/v_F)^*=0$不动点的直接结果.临界涨落导致谱函数峰的显著变化,在与临界QCP直接相关的临界点$λ_c$处,中心谱峰塌陷并分裂成节点周围的卫星谱峰。零模态密度的消失导致无阻尼$z=1$量子临界动力学。
2015-05-05 cond-mat.str-el
Interaction-driven quantum anomalous Hall insulator in Dirac semimetal
长期以来,人们一直在寻找费米能级上具有线性带接触点的狄拉克半金属中的相互作用驱动的量子反常霍尔绝缘体。结合精确对角化、密度矩阵重整化群和解析方法,研究了二重旋转对称棋盘格点上的无自旋费米子系统,该系统在没有相互作用的情况下实现了两个Dirac带接触点.在弱耦合下,狄拉克半金属是稳定的。在有限的密度-密度排斥相互作用下,我们分析了可能的对称破缺态,发现当相互作用强度超过控制Dirac点间距的能量尺度时,QAH态是稳定的.通过数值模拟,我们验证了具有自发时间反演对称性破缺和量子化陈数$C = 1$的QAH相的存在。
2022-10-09 cond-mat.str-el
Quantum Valley Hall Effect in Massive Dirac Systems Coupled to a Scalar Field
利用赝量子电动力学研究了(2+1)维Dirac系统在(3+1)维U(1)规范场中的电磁相互作用.最近在文献[1]中发现,当考虑两分量费米子表象时,在这些系统中存在相互作用诱导的量子霍尔效应(QHE)和量子谷霍尔效应(QVHE)。本文研究了费米子与(2+1)维质量标量场通过四次相互作用耦合时对这些效应的修正。我们发现没有校正的QHE和一个非普遍的校正QVHE,这取决于费米子和标量场的质量比。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Dynamical Mass Generation of Composite Dirac Fermions and Fractional Quantum Hall Effects near Charge Neutrality in Graphene
我们发展了一个复合狄拉克费米子理论来研究石墨烯中电荷中性附近的分数量子霍尔效应。我们表明,复合狄拉克费米子之间的相互作用导致通过激子凝聚的动态质量产生。由于质量产生和交换效应,四重自旋谷简并度完全提升,使得在电荷中性附近观察到的奇分母分数QHE可以用复合狄拉克费米子的整数QHE来理解。在填充因子$ν=1/2$下,我们证明了对于弱库仑相互作用,大量复合狄拉克费米子液体对于手征p波配对是不稳定的,并且基态是长波长极限下摩尔-里德普法菲(Moore-Read Pfaffian)描述的成对非阿贝尔态。
2013-07-06 cond-mat.str-el
Anomalous Hall conductivity of the holographic $\mathbb{Z}_2$ Dirac semimetals
本文阐述了在晶体对称性保护下具有两个狄拉克节点的狄拉克半金属全息模型中的反常自旋霍尔电导率。该体系除了具有手性反常外,还具有另一个反常,它与体系的$\mathbb{Z}_2$拓扑荷有关。该系统的全息模型包含两个$U(1)$ -规范场的物质作用以及Chern-Simons规范项的适当组合。我们还考虑了两个规范场的耦合{ \it via}由耦合$α$参数化的动力学混合。在探头极限的全息方法,使我们能够获得霍尔电导率。本工作的目的是描述$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属在拓扑平凡相和非平凡相之间的相变。有趣的是,反常的霍尔电导率起着这种相变的序参量的作用。在拓扑非平凡相中,全息发现的霍尔电导率的前因子依赖于耦合$α$和Chern-Simons耦合。
2021-10-18 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Discovery of a magnetic Dirac system with large intrinsic non-linear Hall effect
具有拓扑狄拉克费米子的磁性材料在自旋电子学中具有广阔的应用前景。在这些体系中,自旋轨道耦合和磁序的综合作用使得能够实现具有奇异输运性质的新颖拓扑相,包括反常霍尔效应和磁手征现象。本文通过角分辨光电子能谱学(ARPES)和第一性原理密度泛函理论(DFT)计算,报道了TaCoTe 2中拓扑狄拉克反铁磁性的实验特征.特别是,我们发现存在自旋轨道耦合诱导的费米能级的差距,一个大的固有的非线性霍尔电导率的表现相一致。值得注意的是,我们发现,后者是非常敏感的Néel矢量的方向,这表明TaCoTe 2的一个合适的候选人实现非易失性自旋电子器件具有前所未有的水平的内在可调谐性。
2023-01-21 cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in topological Dirac semimetals modulated by the Lifshitz transition of the Fermi arc surface states
本文研究了拓扑狄拉克半金属中费米弧表面态的Lifshitz转变对磁输运的影响,发现体动量依赖的能隙项会引发该转变并关闭外尔轨道,导致3D量子霍尔效应失效,强调表面Lifshitz转变对实现稳定外尔轨道和3D QHE至关重要。
2023-09-15 cond-mat.str-el
Photoinduced topologically trivial magnons with finite thermal Hall effect
在二维绝缘磁体中,磁振子的热霍尔效应被认为是具有分离磁振子带和明确定义的陈数的拓扑磁振子绝缘体的结果。由于时间反演对称性破缺,狄拉克磁振子中的热霍尔效应消失。本文研究了二维蜂窝状绝缘铁磁体中周期性驱动的半狄拉克磁振子在拓扑相变时的光生狄拉克磁振子。值得注意的是,光致狄拉克磁振子和光致平凡磁振子绝缘体具有非零的贝里曲率,并表现出有限的热霍尔效应。周期性驱动的2D绝缘磁体的这些有趣的性质源于磁振子的玻色子性质。因此,预计它们不存在于2D电子Floquet系统中。
2018-09-25 cond-mat.str-el
Topological Hall effect in the antiferromagnetic Dirac semimetal EuAgAs
实空间中的非平凡磁织构引起了拓扑霍尔效应(THE)这一有趣的现象,而这一现象在拓扑半金属中的研究相对较少。在这里,我们报告大的反铁磁(AFM)状态EuAgAs,AFM狄拉克半金属单晶。EuAgAs主机AFM基态低于$T_N$ = 12 K的弱铁磁成分。低于$T_N$的面内等温磁化强度表现出弱的变磁转变。我们还观察到手征反常诱导的正纵向磁导率,这表明在外加磁场下存在Weyl费米子态。第一性原理计算表明,EuAgAs是一种具有一对Dirac锥的AFM Dirac半金属,因此,在外加磁场的时间反演对称性破缺下可以实现Weyl半金属态.我们的研究建立了EuAgAs是一个新的系统,利用带拓扑结构和磁纹理的拓扑结构的相互作用。
2021-06-08 cond-mat.str-el
Quantum Hall Effect of Massless Dirac Fermions and Free Fermions in Hofstadter's Butterfly
我们提出了一个新的物理解释的丢番图方程的$σ_{xy}$的Hofstadter问题。首先,我们将能量谱,或Hofstadter的蝴蝶,分成更小的自相似区域,称为“子细胞”,这是Hofstadter首次引入来描述递归结构。我们发现在子胞间的能隙中,有两种方法可以解释$σ_{xy}$的量子化规则,它们与丢番图方程一致:(i)无质量狄拉克费米子的朗道量子化或(ii)霍夫斯塔德蝴蝶中自由费米子的朗道量子化.
2016-05-04 cond-mat.str-el
Landau level quantization for massless Dirac fermions in the spherical geometry: graphene fractional quantum Hall effect on the Haldane sphere
本文导出了在磁介质存在的情况下,无质量狄拉克费米子被限制在球表面的单粒子本征能和本征函数,我们解决了量子球上石墨烯中电子的朗道能级问题。利用单粒子本征函数和本征能量,计算了第二朗道能级库仑相互作用的Half赝势,并计算了完全在球几何中表征有效朗道能级混合哈密顿量的有效赝势,用于石墨烯中分数量子霍尔效应的理论研究.我们的处理类似于平面几何中的形式主义,并在热力学极限下简化为平面结果。
2016-07-05 cond-mat.str-el
Theory for Planar Hall Effect in Organic Dirac Fermion System
本文理论计算了有机盐 $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ 在面内磁场下的磁电导率,证明其表现出平面霍尔效应,为该系统作为三维 Dirac 半金属的分类提供了支持。
2023-11-20 cond-mat.str-el
Signatures of Fractional Quantum Hall States in Topological Insulators
分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,缩写为HHH)态是一种由相互作用的电子的多体效应引起的物质拓扑状态,在基础物理学中有着广泛的研究兴趣。三维固体中拓扑表面态的实验观测使我们能够研究相关手征狄拉克费米子系统,该系统可以拥有一个没有自旋简并的狄拉克谷。最近的理论研究表明,在拓扑绝缘体中可以观察到分数量子霍尔效应。然而,由于占主导地位的体导电,这是很难探测的强关联效应拓扑绝缘体从电阻率测量。在这里,我们报告的Bi2Te3热电测量发现的BITOH状态。表面热电势是体热电势的10倍,这使得在SS中观察分数填充朗道能级成为可能。因此,热电势为研究拓扑绝缘体中的关联狄拉克费米子提供了一个强有力的工具。我们的观察表明,狄拉克拓扑SS在高磁场中表现出强关联相,并将使各种奇异的分数量子霍尔物理和其他相关现象的研究,在这个新发现的手征狄拉克系统。
2012-05-13 cond-mat.str-el