Lifting of the Landau level degeneracy in graphene devices in a tilted magnetic field
我们报告了石墨烯器件在高达30 T的磁场中的输运和电容测量。在这两种技术中,我们观察到的朗道能级的完全分裂,我们采用倾斜场实验来解决所观察到的对称性破缺状态的起源。在最低能级,自旋简并被删除填充因子$ν=\pm1$,我们观察到一个增强的能隙。在较高的水平,谷简并被删除在奇数填充因子,而自旋极化态形成在偶数$ν$。虽然奇数填充因子在较高的水平点的分裂的自发起源的观察,我们发现,在$ν= -4,-8$,和$-12$的间隙的主要贡献是由于塞曼能量。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall
Polarization dependent Landau level crossing in a two-dimensional electron system in MgZnO/ZnO-heterostructure
我们报告的电输运测量在倾斜磁场的高迁移率的二维电子系统限制在MgZnO/ZnO异质界面。自旋分辨朗道能级(LLS)的多个交叉事件的观察使电子态序列的映射成为可能。我们进一步测量了零场下电子自旋极化率的重整化以及极化率对电子自旋极化率的依赖性。后者表现出对泡利自旋磁化率的偏离。结果,自旋分辨的LLS的交叉移动到更小的倾斜角,并且即使当磁场仅具有与2DES平面垂直的分量时,也不存在第一朗道能级符合事件。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
Multiple crossing of Landau levels of two-dimensional fermions in double HgTe quantum wells
由两个碲化汞层组成的双量子阱系统被一个隧道透明势垒隔开,有望表现出多种相态,包括二维无带隙半金属和二维拓扑绝缘体。在这样的系统中的几个子带的存在下,导致一个丰富的填充因子图中的量子霍尔制度。我们已经进行了磁输运测量的HgTe基双量子阱在无隙和带隙状态,并观察到许多属于不同的子带朗道能级之间的交叉。我们分析了朗道能级交叉模式,并与理论计算结果进行了比较。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall
Strongly Anisotropic Electronic Transport at Landau Level Filling Factor $ν= 9/2$ and $ν= 5/2$ Under Tilted Magnetic Field
本文研究了面内磁场增加对二维电子系统朗道能级($ν$ = 11/2,9/2,7/2和5/2)半充满态的影响。在$ν$ = 9/2和11/2的电各向异性相中,$\sim$ 1-2 T的面内磁场克服了其对晶格的初始钉扎并且{ \it重新取向}该相。在$ν$ = 5/2和7/2的初始各向同性相中,面内磁场{ \it诱导}强的电各向异性。在所有情况下,对于高面内场,高电阻轴平行于面内场的方向。
1999-03-10 cond-mat.mes-hall
Anti-crossings of spin-split Landau levels in an InAs two-dimensional electron gas with spin-orbit coupling
本文报道了InAs/In_0.75Ga_0.25As/In_0.75Al_0.25As量子阱中量子霍尔区的倾斜场输运测量。我们观察到自旋分裂的朗道能级的反交叉,这表明在朗道能级重合的自旋态的混合。我们提出能级排斥是由于自旋轨道和带非抛物项的存在,这在窄禁带系统中是相关的。此外,电子-电子相互作用是显着的,在我们的结构中,所示的大值的相互作用引起的增强的电子g因子。
2005-03-13 cond-mat.mes-hall
Topological Scaling of Nonlinear Injection current and the Quantized Circular Photogalvanic Effect (CPGE)in tilted multi Weyl semimetals(mWSMs)
Indian Institute of Technology Indore(印度理工学院印多尔分校)
研究通过非线性磁光注入电流揭示倾斜多韦伊尔半金属中手性Landau能级和多韦伊尔拓扑电荷的拓扑标度特性。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall
Shubnikov-de Haas oscillations in GaAs quantum wells in tilted magnetic fields
本文报道了超高迁移率GaAs/AlGaAs量子阱在大倾角下的量子磁振荡。与以前的研究不同,我们发现自旋和回旋分裂在一个连续的角度范围内变得相等,但只有在某些附近,依赖于角度的填充因子。在足够高的倾斜角,舒布尼科夫-德哈斯振荡揭示了一个突出的跳动模式,表明连续的水平交叉,都发生在同一个角度。我们解释了这些不寻常的观察面内场引起的载流子质量的增加,这导致加速,填充因子驱动的交叉自旋子水平在倾斜的磁场。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect and Landau level crossing of Dirac fermions in trilayer graphene
我们研究了六方氮化硼上的高迁移率(\textgreater 100,000 cm $^2$ /V $\cdot$ s)三层石墨烯器件中的电子输运,这使得能够观察到Shubnikov-de Haas振荡和非常规的量子霍尔效应。TLG子带的无质量和质量特性导致了一组朗道能级交叉,其磁场和填充因子坐标使得能够直接确定用于描述三层石墨烯的特殊电子结构的Slonczewski-Weiss-McClure(SWMcC)参数。此外,在高磁场下,简并交叉点分裂成流形,表明存在对称性破缺的量子霍尔态。
2011-04-03 cond-mat.mes-hall
Generalized Chiral Symmetry and Stability of Zero Modes for Tilted Dirac Cones
众所周知,手征性是狄拉克-费米子系统的一个重要对称性,它导致了石墨烯中的零模朗道能级,在这里,我们探讨这个概念是否可以扩展到有机金属中遇到的倾斜狄拉克锥。我们发现存在一种“广义手征对称性“,它包含倾斜狄拉克锥,其中广义手征算符$γ$,满足$γ^{\dagger} H + Hγ=0$的哈密顿量$H$,保护零模。我们可以利用这一点来证明$n=0$朗道能级是类似δ函数的(没有加宽),这是通过扩展阿哈罗诺夫-卡舍的论证来实现的。数值计算证实了具有广义手征的晶格模型具有非常尖锐的空间关联随机朗道能级。
2011-01-22 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphite in tilted magnetic fields
采用Peierls代换的最小最近邻紧束缚模型描述倾斜磁场作用下Bernal堆叠石墨的电子结构。我们表明,虽然存在的平面内分量的磁场有一个可以忽略不计的影响,在K点的石墨布里渊区的朗道能级结构,在H点,它导致实验观察到的分裂朗道能级的增长近似线性的面内场强。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall
Tight-binding description of Landau levels of graphite in tilted magnetic fields
从理论上研究了倾斜磁场作用下Bernal石墨层的电子结构。用Peierls代换的最小近邻紧束缚模型描述了朗道能级的结构。我们表明,虽然在石墨布里渊区的K点附近的大量狄拉克费米子的磁场的面内分量的轨道效应是可以忽略不计的,在H点,它导致实验观察到的朗道能级分裂,这与面内场强近似线性增长。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multicomponent Quantum Hall Ferromagnetism and Landau Level Crossing in Rhombohedral Trilayer Graphene
利用输运测量方法研究了双栅菱面体三层石墨烯(r-TLG)的多组分量子霍尔(QH)铁磁性,其中最低朗道能级的实自旋、轨道赝自旋和层赝自旋形成自发有序.我们观察到中间量子霍尔平台,表明在空穴掺杂制度的第零朗道能级(LL)的简并完全解除。在电荷中性的r-TLG中,轨道简并最先破缺,层简并最后破缺,且只有在层间势U存在时才破缺。在相空间中的U和填充因子,我们观察到一个有趣的六边形图案,这是占了一个模型的基础上的交叉点之间的非对称破碎的LLS。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall
Transition from a fractional quantum Hall liquid to an electron solid at Landau level filling nu = 1/3 in tilted magnetic fields
我们在一个极高质量的低密度二维孔系统(2DHS)中观察到了(空穴密度p= 1.6 × 10 ^{10} cm^{-2},迁移率μ= 0.8 × 10 ^6 cm ^2/Vs),当2DHS相对于磁场的方向连续倾斜时,ν=1/3分数量子霍尔效应(FractionalHall effect,FHE)态被削弱,并且其磁阻率从正常取向的~ 0.4kohm/square上升到倾斜角θ ~ 80度时的~ 180 kohm/square。我们将这一现象归因于2DHS从超导液态到钉扎Wigner固态的转变,并认为其起因是在倾斜磁场作用下子带朗道能级的强耦合.
2004-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau Level Crossings and Extended-State Mapping in Magnetic Two-dimensional Electron Gases
我们提出了纵向和霍尔磁阻测量的“磁性”的二维电子气(2DEG)中形成的调制掺杂的Zn $_{1-x-y}$ Cd $_{x}$ Mn $_{y}$ Se量子阱。电子自旋分裂是温度和磁场相关的,导致在费米能级附近的自旋相反的朗道能级交叉的显著特征。对同一样品的磁化测量探测总态密度和费米能,使我们能够使用一个模型来拟合输运数据,该模型涉及以每个朗道能级为中心的扩展态和自旋向上和自旋向下电子的双通道传导。扩展态在整个量子霍尔效应范围内的映射表明,当朗道能级穿过费米能级附近时,扩展态没有漂移。
2001-03-19 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Coupling and Tunneling Current in a Parabolic Quantum Dot
我们提出了一种新的方法来研究量子点在自旋轨道相互作用和倾斜磁场中的性质。当倾斜角改变时,量子点内的自旋轨道耦合表现为能级的反交叉。反交叉间隙对磁场的大小具有非单调依赖性,并且在磁场的某些有限值处呈现峰值。从通过量子点的隧穿电流对偏置电压和倾斜角的依赖性,可以唯一地确定反交叉带隙以及最重要的自旋轨道强度。
2006-06-19 cond-mat.mes-hall
InAs-AlSb quantum wells in tilted magnetic fields
通过在相对于样品法线倾斜的磁场中的输运实验研究了InAs-AlSb量子阱。利用符合方法,我们发现,磁场高达28 T的自旋分裂可以大到朗道分裂的5倍。我们发现g因子的值约为13。对于小的偶数整数填充因子,在Shubnikov-de Haas振荡中的相应的最小值不能被调谐成任意倾斜角的最大值。这表明相邻朗道能级和自旋能级的反交叉。此外,我们发现特定的倾斜角的交叉从偶数整数占主导地位的Shubnikov-de Haas最小值的奇整数最小值作为磁场的函数。
2000-05-18 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
Infrared magneto-spectroscopy of graphite in tilted fields
用红外磁透射实验研究了倾斜磁场作用下Bernal石墨层的电子结构。随着磁场B的面内分量的增加,我们观察到显着的加宽和部分也分裂的带间朗道能级跃迁,这起源于石墨布里渊区的H点,在那里的载流子的行为作为无质量的狄拉克费米子。所观察到的行为归因于在H点处朗道能级的双重简并度的提升-石墨中的简并度补充了石墨烯典型的标准自旋和谷简并度。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall
3D Quantum Hall Effect Manipulated by Chiral Landau Levels in Weyl Semimetals
我们研究了Weyl半金属中的三维量子霍尔效应,并阐明了边缘态的全局图像。承载三维量子霍尔效应的边缘态是平行于磁场的费米弧和手征体朗道能级的组合。霍尔电导,$σ_{xz}^H$,示出了当调谐磁场时在Weyl节点处的量化平台。然而,手征朗道能级操纵外尔轨道的量子化,特别是在倾斜磁场下,由此产生的边缘态导致独特的霍尔输运现象。倾斜磁场对$σ_{xz}^H$贡献固有初始值,并且该初始值由倾斜角$θ$确定。特别地,即使垂直磁场是固定的,当$θ$在实验中超过临界角$θ_c$时,$σ_{xz}^H$也将随着边缘状态的突然空间移位而改变其符号。我们的工作揭示了外尔半金属中三维量子霍尔效应独特的边态性质。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall
Tilt-Induced Phase Transitions in Even-Denominator Fractional Quantum Hall States at the ZnO Interface
在倾斜磁场中,ZnO量子阱中的偶分母分数量子霍尔态显示了有趣的相变。我们已经分析了平面电子气在ZnO中,限制在一个抛物线的潜力在第三个维度,垂直于平面的电子气。由于朗道能级间隙在这个系统中非常小,我们已经包括了屏蔽库仑势,以便包括所有朗道能级的影响。我们观察到倾斜场诱导的不可压缩态-可压缩态的相变.此外,实验发现5/2态在该系统中缺失。然而,我们建议,更宽的量子阱可能有助于稳定在5/2填充因子的不可压缩相。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall
Dependence of persistent gaps at Landau level crossings on relative spin
我们报告测量的量子霍尔态能隙之间的朗道水平起源于不同的导带谷在AlAs量子阱避免交叉。这些间隙在很宽的磁场和填充因子范围内表现出对磁场的近似线性依赖性。更值得注意的是,我们观察到一个意想不到的依赖性的相对自旋方向的交叉水平的间隙大小,平行自旋交叉表现出更大的差距比反平行自旋交叉。
2006-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau quantization of nearly degenerate bands, and full symmetry classification of avoided Landau-level crossings
半经典量子化规则可以很好地描述朗道能级的能量色散,并预测输运和热力学量中的量子振荡。这些规则--由Onsager、Lifshitz和Roth制定--适用于自旋-轨道相互作用超过塞曼相互作用(反之亦然)的情况,但一般不适用于两种相互作用强度相当的情况。在这项工作中,我们提出了一个广义的量子化规则,将自旋轨道和塞曼相互作用同等对待,因此具有更广泛的适用性,自旋轨道耦合材料缺乏空间反转中心,或具有磁序。更一般地说,我们的规则描述了任何数量的近简并能带的朗道量子化-在任何对称类。由此产生的朗道能级谱一般是非等距的,但可能包含自旋(或赝自旋)简并。为了在没有晶体点群对称性的情况下调谐到这种简并性,需要三个实参数。我们已经详尽地确定了回旋轨道的所有对称类,这个数字从三个减少,从而建立了朗道水平的强制执行的“非交叉规则”。特别地,在存在空间旋转或反转的情况下,仅需要一个参数;该单个参数可以是场的幅度或方向。单参数可调谐性的特征包括:(i)在低温舒布尼科夫-德哈斯效应中,周期加倍和非加倍量子振荡之间的平滑交叉,以及(ii)“魔角”磁阻振荡。我们证明了我们的量子化规则的效用,以及朗道能级简并的可调性,为Rashba-Dresselhaus二维电子气-受到任意取向的磁场。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall
Resistance oscillations of two-dimensional electrons in crossed electric and tilted magnetic fields
研究了直流电场对倾斜磁场中宽GaAs单量子阱中高迁移率二维电子输运的影响。研究表明,在垂直磁场中,由于电场引起的量子能级之间的Landau-Zener跃迁,对应于回旋加速器轨道之间的几何共振和电子态密度的周期性调制,电阻振荡。磁场倾斜使这些振荡反转。令人惊讶的是,观察到最强的反向振荡的倾斜对应于几乎没有调制的电子态密度的制度的磁击穿的半经典电子轨道。这种现象建立了一个例子,量子电阻振荡由于朗道量子化,这发生在电子系统具有恒定的状态密度。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Stripe States in a Tilted Magnetic Field
在半充满的高朗道能级处观察到二维电子系统纵向电阻率的强各向异性。我们报告详细的Hartree-Fock计算的单向电荷密度波(UCDW)的取向能量引起的倾斜磁场。我们发现,条纹可以定向平行或垂直于面内场取决于样品的参数和场强。不同样品几何形状的复杂的实验数据和我们的理论结果之间的密切的协议强烈支持UCDW图片的起源所观察到的各向异性在高朗道水平。
2001-03-16 cond-mat.mes-hall
Collapse of $ρ_{xx}$ ringlike structures in 2DEGs under tilted magnetic fields
在量子霍尔体系中,绘制为密度-磁场($n_{2D}-B$)图的纵向电阻率$ρ_{xx}$由于来自不同子带的两组自旋分裂朗道能级的交叉而显示环状结构[例如,Zhang \textit{et al.},物理学修订版Lett. \textbf{95},216801(2005)]。对于倾斜的磁场,这些环状结构中的一些随着倾斜角的增加而“收缩”,并且在$θ_c \approx 6^\circ$处完全塌陷。在这里,我们从理论上研究这些结构的拓扑结构,通过一个非相互作用的2DEG模型。我们用微扰理论解释了倾斜磁场引起的朗道能级间耦合。这种耦合导致了具有平行自旋的朗道能级的反交叉。利用新的能谱,计算了费米能级附近态密度的$n_{2D}-B$图。我们认为DOS在$n_{2D}-B$图中显示与$ρ_{xx}$相同的拓扑。对于填充因子为$ν=4$的环,我们发现反交叉使环随着倾斜角的增大而收缩,并在足够大的倾斜角处坍缩。利用有效参数对$θ= 0^\circ$数据进行拟合,得到了一个塌缩角$θ_c \approx 3.6^\circ$。尽管这个因素的两个与实验数据的差异,我们的模型捕捉到环崩溃的基本机制。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall
Anisotropy-induced collapse of Landau levels in Weyl semimetals and its detection via the planar Hall effect
本研究解析推导各向异性Weyl半金属的朗道能级,发现II型中磁场垂直倾斜矢量时能级塌缩,并利用平面霍尔效应中的电导率增强与量子振荡探测I型到II型的相变。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistivity in a Tilted Magnetic Field in p-Si/SiGe/Si Heterostructures with an Anisotropic g-Factor: Part II
测量了两个p-Si/SiGe/Si量子阱中的磁阻分量$ρ_{xx}$和$ρ_{xy}$,这两个量子阱在倾斜磁场中具有各向异性g因子,作为温度、场和倾斜角的函数。激活能的测量表明,铁磁-顺磁(F-P)过渡的存在与空穴密度为$p$ =2 $\times10^{11}$ \,cm $^{-2}$的样品。这种转变是由于0 $\uparrow$和1 $\downarrow$朗道能级的交叉。然而,在另一个样本中,$p$ =7.2 $\times10^{10}$ \,cm $^{-2}$,0 $\uparrow$和1 $\downarrow$ Landau水平在角度$Θ$ =0-70 $^{\text{o}}$时一致。只有当$Θ$ > 70 $^{\text{o}}$时,能级才开始发散,这又导致能隙打开。
2012-04-05 cond-mat.mes-hall
Insulating Phases Induced by Crossing of Partially Filled Landau Levels in a Si Quantum Well
我们研究了高迁移率硅二维电子系统中的磁输运通过原位倾斜的样品相对于磁场。在朗道水平交叉过程中观察到的非整数填充因子的纵向电阻率明显下降。与霍尔电阻率的变化,表现出粒子-空穴对称性,这表明,在相关的朗道能级的电子或空穴成为本地化的符合,其中的赝自旋非极化状态预计是稳定的。
2009-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of long-range structural corrugations on magnetotransport properties of phosphorene in tilted magnetic field
波纹是二维材料的一种固有性质,在决定其性能方面起着重要作用。本文研究了倾斜磁场作用下单层黑磷分子的结构波纹对电子和输运性质的影响。我们遵循微扰的方法来获得解析修正的朗道能级的光谱引起的长波长的量子势。研究表明,在倾斜磁场中,表面波纹对磷烯的电子光谱有不可忽略的影响。特别地,朗道能级显示出偏离线性场依赖性。观察到的效果变得特别明显,在大倾角和振幅。考虑到杂质散射的磁输运性质进一步研究在低温制度。我们计算了纵向磁电阻率和霍尔磁电阻率随磁场的变化关系,发现即使在中等磁场(\mbox{$B<10$ T})下也可以观察到反映磁电阻率的非线性效应。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall
Crossing time in the Landau-Zener quantum dynamics in a super Ohmic environment
研究了在超欧姆环境(即纵向和横向环境)的影响下,量子两态系统通过避免的交叉驱动的动力学。交叉时间窗口,其中松弛影响的动态,是围绕避免交叉。我们确定的动力学和Landau-Zener概率采用数值精确的准绝热路径积分。在弱耦合,我们表明,数值要求不高的非平衡布洛赫方程提供了一个准确的描述。交叉时间不仅强烈地依赖于系统浴耦合强度,而且还取决于浴光谱截止频率,与欧姆浴中的情况相反。我们的研究结果使设计定量的协议,驱动量子系统的影响范围内的松弛。
2021-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic band structure in $n$-type GaAs/AlGaAs wide quantum wells in tilted magnetic field
在$T$ =(20 - 500)mK下,用非接触声学方法测量了宽量子阱(75 nm)n-AlGaAs/GaAs结构中交流电导率实部$σ_1$在磁场中的振荡.在宽量子阱中,电子能带结构与两个子带电子谱相关联,即由于电子的静电排斥而形成的对称(S)和反对称(AS)子带。在实验中观察到的倾斜磁场中的振荡幅度的变化是由于不同子带(S和AS)的朗道能级在费米能级处的交叉引起的。在这项工作中开发的理论表明,这些交叉是由在S和AS子带的回旋能量的差异引起的面内磁场。
2019-09-02 cond-mat.mes-hall
Lauglin-type wavefunction of two-dimensional electrons in the tilted magnetic field
我们研究了倾斜磁场中分数量子霍尔态。在朗道规范中构造了一个类似于Laughlin的基态多粒子波函数。证明了在热力学极限下,存在面内场时复合费米子的概念仍然成立。
2002-03-27 cond-mat.mes-hall
Quantized Landau-level crossing checkerboard in large-angle twisted graphene
本研究在大扭曲角双层石墨烯中发现由层间电荷转移导致的量子化 $D/B$ 朗道能级交叉棋盘图案,并给出临界位移场间隔。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall
Even-denominator Fractional Quantum Hall Effect at a Landau Level Crossing
分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall effect,简称FQHE)是强库仑相互作用稳定的多体状态的最吸引人的宏观表现之一,在强磁场下的二维带电粒子中观测到。当量化的朗道能级(LL)的填充因子($ν$)是一个分数时,除了极少数例外,该分数具有奇数分母。在具有额外自由度的2D系统中,有可能在费米能级处引起LL的交叉。在这些过境点及其附近,这些国家往往被削弱或摧毁。在这里,我们报告了一个不寻常的交叉的两个\emph{lowest-energy} LL在高迁移率GaAs 2D $hole$系统,它带来了生活中的一个新的\emph{even-denominator}在$ν=1/2$。
2014-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder Enhanced Nuclear Spin Relaxation at Landau Level Filling Factor One
用全电学方法测量了量子霍尔区GaAs二维电子系统的核自旋弛豫率(1/ $T_1$)。在1/ $T_1$和$ν$中,在朗道能级填充因子$ν=1$附近观察到“倾斜平台”特征。平台的宽度和幅度都随着电子密度的减小而增大。在低温下,1/ $T_1$在倾斜的平台区内表现出Arrhenius温度依赖性。提取的能隙比相应的电荷传输间隙小两个数量级。这些结果指出了无序增强核自旋弛豫的非平凡机制,其中微观不均匀性对与skyrmions相关的低能自旋激发起关键作用。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall
Realization of tilted Dirac-like microwave cone in superconducting circuit lattices
本研究在超导电路晶格中实验实现了可调控倾斜的类狄拉克微波锥,通过设计次近邻耦合控制倾斜方向与大小,在731位点LC谐振器晶格中达到59%的群速度相对差异,为模拟引力效应和构建固态时空奠定基础。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other gr-qc
Fractional quantum Hall effect of topological surface states under a strong tilted magnetic field
利用精确对角化方法,对倾斜强磁场作用下拓扑表面态粒子的分数量子霍尔效应进行了理论研究。给出了库仑相互作用下的Halfton赝势的解析表达式。结果表明,随着倾斜磁场面内分量的增加,$n$ =0朗道能级(LL)的FQHE态变得更加稳定,而$n$ = $\pm1$ LL的稳定性变得较弱。此外,我们还发现,随着倾斜角的增加,$ν=1/3$量子态的激发能隙增加。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall
Topological phase transitions in an inverted InAs/GaSb quantum well driven by tilted magnetic fields
量子自旋霍尔绝缘体中的螺旋边缘态可能受到时间反演对称性的保护.然而,即使在磁场的存在下,打破了时间反演对称性,螺旋边缘导电仍然可以存在,被称为赝量子自旋霍尔效应。本文研究了磁场对赝量子自旋霍尔效应和相变的影响。我们证明了在高场下,面内磁场驱动赝量子自旋霍尔态到金属态。此外,在固定面内磁场的情况下,增大面外磁场会导致InAs/GaSb量子阱中赝量子自旋霍尔态的重入.计算了重入态的边态概率分布和陈数,验证了重入态的拓扑非平凡性。重入行为的起因是由于面内磁场诱导的轨道效应引起的朗道能级的非单调弯曲和朗道能级混合。无序的鲁棒性表现在数值计算的量子化电导的无序纳米线内Landauer-Büttiker形式主义。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Influence of bulk inversion asymmetry on the magneto-optical spectrum of a HgTe topological insulator
从理论上研究了[001]和[013]生长的HgTe量子阱中体反转不对称性的影响。体反转不对称性导致HgTe拓扑绝缘体中两个零模朗道能级之间的反交叉间隙,即,具有反转能带结构的量子阱。发现这是对最近实验磁谱测量中观察到的反交叉分裂的主要贡献。相关的光学跃迁涉及不同的子带,但电子-电子相互作用引起的退极化位移被发现是可以忽略不计的小。当磁场偏离量子阱的垂直方向时,这种反交叉的分裂仅弱地依赖于倾斜角。因此,体反转不对称性的强度可以通过理论计算的单电子能级和实验观察到的反交叉能隙之间的直接比较来确定。
2013-09-22 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of 8-Pmmn borophene: effects of Hall field and strain
多晶型的${\rm 8-Pmmn}$硼化物是一种各向异性的狄拉克材料,在两个谷处具有倾斜的狄拉克锥。狄拉克锥在两个谷处的倾斜方向相反,这在存在面内电场(霍尔场)的情况下通过谷依赖的朗道能级表现出来。朗道能级对谷指数的敏感性导致霍尔场存在下的谷极化磁输运性质,这与具有各向同性非倾斜狄拉克锥的单层石墨烯相反。利用线性响应理论计算了低温区的纵向电导率和霍尔电导率。给出了纵向电导率的解析近似形式,揭示了狄拉克锥的倾斜对纵向电导率振荡(Shubnikov-de Hass振荡)频率的影响。另一方面,霍尔电导率表现出类似石墨烯的平台,除了谷依赖台阶的出现,这完全归因于霍尔场诱导的提升谷简并在朗道能级。另一个值得注意的点是,如果真实磁场被应变诱导的伪磁场所取代,则电场失去其引起谷极化输运的能力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Inter-subband Landau level couplings induced by in-plane magnetic fields in trilayer graphene
我们观察到对称性破缺的量子霍尔效应和自旋分辨朗道能级与谷分辨朗道能级之间的能级交叉。当磁场相对于样品法线从$0^{\circ}$倾斜到$66^\circ$时,分别来自单层石墨烯样和双层石墨烯样子带的第零和第二LL的交叉处形成的LL交叉表现出一系列跃迁。结果表明,不同子带的LLS通过面内磁场($B_{\parallel}$)耦合,并在$B_{\parallel}$下建立了三层石墨烯的紧束缚模型哈密顿量.
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
The fractional quantum Hall nematics on the first Landau level in a tilted field
本文研究了倾斜磁场中二维电子系统第一Landau能级上的分数量子霍尔态,发现面内磁场能显著增强 $ν= 7/3$ 态的向列序,并通过多种物理量计算绘制了其完整相图,证实了FQH向列相的存在。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field-tilt Anisotropy Energy in Quantum Hall Stripe States
最近报道的价朗道能级指数为$N \ge 2$的二维电子系统纵向电阻率的巨大各向异性被解释为单向电荷密度波(UCDW)基态的信号。我们报告详细的Hartree-Fock计算的UCDW取向的能量诱导的倾斜磁场。我们发现,对于目前的实验样品条纹取向垂直于面内场,与实验一致。对于更宽的二维电子系统,我们预测倾斜诱导条纹状态与可变各向异性能量符号。
2000-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Geometry and Landau Levels of Quadratic Band Crossings
本研究针对二维二次能带交叉点(QBCP)的两能带系统,揭示波函数在布洛赫球的投影椭圆参数可完全确定带间耦合,且这些参数调控贝里相位与朗道能级谱,还构建了最小连续模型并分析了带间耦合对不同能带朗道能级结构的作用。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent time evolution of coherent electron states in tilted anisotropic Dirac materials
研究了电场和磁场作用下二维各向异性介质中狄拉克锥倾斜对相干电子态时间演化的影响。我们提出了一个正则变换,映射到一个有效的和各向同性的狄拉克哈密顿在这些领域的倾斜狄拉克锥的各向异性狄拉克-外尔哈密顿。以这种方式,众所周知的朗道能级谱和波函数允许计算朗道和相干态的维格纳矩阵表示。我们发现了一个谷依赖性的行为的维格纳函数的朗道和相干电子状态。时间演化表明,狄拉克锥倾斜和电场的相互作用保持在一个谷的位置和动量的不确定性显着低于在其他谷。量子噪声的增加与维格纳函数中负值的出现相关。这些结果有助于我们理解在与电磁场相互作用下相干电子态的产生。在倾斜狄拉克锥的材料的维格纳函数中的谷依赖的签名可以通过量子层析成像实验来揭示,即使在没有电场的情况下。
2022-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo field effects in type II Weyl semimetals: new probes for over tilted cones
研究了赝磁场对具有过倾斜外尔锥或II型外尔锥的外尔半金属的影响。我们比较的现象学的伪朗道水平在II型外尔半金属的已知情况下,I型锥。我们预测,由于性质的手征朗道能级所产生的磁场,一个伪磁场,或它们的组合,光学电导率可以用来检测第二类相位和推断的倾斜方向。最后,我们讨论了如何工程均匀和不均匀的II型半金属通过已知的分层结构的推广,以创建受控的伪磁场和过度倾斜的锥体。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multistate Landau-Zener models with all levels crossing at one point
我们讨论了所有非绝热能级相交于一点的多状态Landau-Zener(MLZ)模型类的可积性的共同性质和原因。探索斯托克斯现象,我们表明,每个先前解决的模型有一个对偶,其散射矩阵也可以得到解析。对于应用,我们展示了我们的结果可以用来研究转换成原子玻色凝聚体的分子在通过费什巴赫共振,并提供纯代数解的蝴蝶结和特殊情况下的驱动Tavis-Cummings模型(DTCM)。
2017-07-04 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Robust Quantum Hall Ferromagnetism near a Gate-Tuned ν = 1 Landau Level Crossing
在低无序的二维电子系统中,当两个自旋或赝自旋相反的朗道能级在费米能级交叉时,交换能的支配可以导致铁磁的量子霍尔基态,其带隙由交换能确定,并且具有skyrmion作为其激发。这通常通过施加流体静压或单轴应变来实现。我们在这里研究了一个非常高质量,低密度,二维空穴系统,局限于30 nm宽的(001)GaAs量子阱,其中两个最低能量的朗道能级可以门调谐交叉和附近的填充因子$ν=1$。当我们通过改变空穴密度来调整从$ν=1$的一侧到另一侧的交叉的场位置时,在$ν=1$处的量子霍尔态的能隙仍然非常大,并且仅在交叉附近显示出小的下降。间隙总体上遵循$\sqrt{B}$依赖性,预期用于交换能。我们的数据与强量子霍尔铁磁体作为基态是一致的。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interference in a 3D transmon driven by a chirped microwave
通过用微波场驱动3D transmon,我们产生了有效避免的能级交叉。然后我们啁啾微波频率,这相当于通过扫描避免的交叉驱动系统通过避免的能级交叉。双通道啁啾产生的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉与数值结果吻合得很好。我们的方法完全适用于其他不含本征可避免能级交叉的量子系统,为量子控制和量子模拟提供了一种可供选择的方法。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Persistent spin splitting of a two-dimensional electron gas in tilted magnetic fields
通过改变外加磁场相对于二维电子气法线的方向,化学势和比热揭示了在所有磁场范围内持续的自旋分裂。热力学量的相应形状区分Rashba自旋轨道相互作用RSOI,塞曼项或两者都占主导地位的分裂。磁场的倾斜和RSOI的相互作用导致了弱场下的放大分裂。改变RSOI强度和朗道能级展宽的影响也进行了研究。
2012-01-21 cond-mat.mes-hall
Perturbative approach to time-dependent quantum systems and applications to one-crossing multistate Landau-Zener models
针对一类多能级含时量子系统提出微扰方法,将其应用于单交叉多态朗道-泽纳模型,推导得四阶跃迁概率解析公式,为未精确求解的该类模型提供可靠基准。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
2D Weyl Materials in the Presence of Constant Magnetic Fields
本文通过微扰理论研究了恒定磁场下二维外尔材料中狄拉克锥倾斜对朗道能级和非线性响应的影响,发现调控锥的倾斜方向和程度可实现非线性响应的显著可调。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electric-field-induced lifting of the valley degeneracy in alpha-(BEDT-TTF)_2I_3 Dirac-like Landau levels
层状有机材料α-(BEDT-TTF)_2I_3 [BEDT-TTF=双(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯]中的相对论朗道能级对狄拉克锥的倾斜很敏感,与石墨烯一样,狄拉克锥的倾斜决定了适当压力下的低能电子性质。我们表明,所施加的面内电场,这恰好是在竞争与锥的倾斜,升降机的双重谷简并由于不同的水平间距。该方案可以在红外透射光谱中进行测试。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of a tilted magnetic field in a Dirac double layer
我们计算了在倾斜磁场和小层间隧穿作用下的狄拉克双电层的能谱,其中每一层都有狄拉克电子色散。结果表明,朗道能级间的能量劈裂随面内磁场的变化而振荡,并在一系列特殊的磁场倾角处消失。使用半经典分析,我们表明,这些特殊的倾斜角是由贝瑞阶段的狄拉克哈密顿量。层间隧穿电导也表现出振荡依赖于磁场倾斜角,称为角磁阻振荡(AMRO)。我们的结果适用于石墨烯双层和拓扑绝缘体薄膜。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall