Noninvasive Probe of Charge Fractionalization in Quantum Spin-Hall Insulators
当一个具有明确动量的电子隧穿到非手性的Luttinger液体中时,它分裂成两个单独的波包,它们携带分数电荷,并沿相反的方向运动。这种现象的直接观察已被证明是难以捉摸的,主要是由于测量探针引起的单粒子和等离子体反向散射。本文从理论上介绍了两种拓扑绝缘体器件,这两种器件自然适合于直接和非侵入性地检测分数电荷及其速度。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization and anyonic statistics in the integer quantum Hall collider
强关联系统的一个显著特征是分馏现象,准粒子只携带基本成分的一小部分电荷或自旋。这样的准粒子通常呈现二维的任意子统计,并且是分数量子霍尔效应的核心。我们讨论了在与金属岛耦合的整数量子霍尔效应中已经观察到的分数化和任意子统计。提出了一种连续分数发射极,它发射非整数电荷的稀光束,并得到了它的全计数统计。分数电荷仅由岛所覆盖的弹道通道的数量决定,并且它是单个弹道通道的电子电荷的一半。我们进一步描述了两个这样的分数光束通过量子点接触分束器的混合。我们预测负的互相关,在强烈的对比与自由电子,这取决于电子和模拟任意子的分数电荷之间的双交换相。结果类似于最近在填充$ν= 1/3$时测量的真正分数边缘状态。我们重新审视了这个实验的物理解释,并指出了一个直接的编织测量,而不是从费米反聚束的偏差。
2022-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological dephasing in the $ν=2/3$ fractional Quantum Hall Regime
本文研究了在分数量子霍尔机制下,电子通过大量子点(法布里-珀罗干涉仪)输电子输运的退相效应,其中填充因子为$2/3$。在顺序隧穿的制度,失相发生由于电子分馏成反向传播的电荷和中性边缘模式的点。特别地,当电荷模式移动得比中性模式快得多时,并且在高于点的能级间距的温度下,电子分馏与电荷模式的分数统计相结合导致移相选择性地抑制$h/e$ Aharonov-Bohm振荡,但不抑制$h/(2e)$振荡,从而导致振荡周期减半。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Charge and energy fractionalization mechanism in one-dimensional channels
我们研究的问题注入单电子相互作用的一维量子系统,电子量子光学的基本积木。众所周知,这样的注入导致电荷和能量分馏。我们通过计算注入能量分辨电子后动量和能量域中的非平衡电子分布函数阐明了这一概念。我们的结果揭示了如何通过注入电子产生粒子-空穴对而发生分馏。特别地,我们关注具有一对反向传播通道的系统,并详细分析了由注入产生的各手征分数激发的性质。我们提出了在拓扑量子霍尔或量子自旋霍尔边缘态中获得它们的能量和动量分布函数的可能途径。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin fractionalization at the edge of quantum Hall fluids induced by bulk quasiparticles
该研究定义了存在体准粒子的量子霍尔态边缘的可测量自旋,揭示其分数值源自体准粒子的分数自旋,提出不依赖波函数全局对称性的几何图像,并通过矩阵乘积态计算验证了结果。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Signatures of Electron Fractionalization in Ultraquantum Bismuth
由于巡游电子的费米波长较长,元素铋(与大多数金属不同)的量子极限可以在中等磁场下达到。电子的量子化轨道随磁场的增加而缩小。超过量子极限,这些轨道的周长变得比费米波长短。我们研究了传输系数的单晶铋高达33特斯拉,这是深在这个超量子极限。能斯特系数呈现出三个意想不到的最大值,这三个最大值伴随着霍尔系数中的准平台。结果表明,这种散装元素可能会举办一个异国情调的量子流体让人想起与分数量子霍尔效应,并提出了电子在三维金属的分馏问题。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charges in emergent neutral modes at the integer quantum Hall effect
在低维相互作用电子系统中,电荷分裂是一种可能的激发。一个已知的例子是在分数量子霍尔效应(Fractional Hall effect,HHE)机制中的分数电荷,这是电子之间的强库仑相互作用的结果,电子的动能被强磁场淬灭。或者,整数QHE(IQHE),其中电子在朗道能级(LL)中主要表现为独立粒子,缺乏这种分馏。然而,对于填充v=2,3,.电子在共同传播的相邻手性边缘沟道中传播,从而相互作用并改变非相互作用的LL。例如,在v=2时,选择性地注入到单个非相互作用(裸)边缘沟道中的电子预期在相互作用区域中分解成“快”模式和“慢”模式;每个模式携带在两个裸沟道之间共享的部分电荷。在这里,我们报告我们的灵敏的散粒噪声测量,确认存在这样的细分在v=2。注入分区电流到一个“热”边缘通道导致低频散粒噪声在相邻的无电流的“冷”边缘通道后,它已被分区。控制热通道和冷通道的划分允许确定两个通道中的部分电荷以及通道的速度差。这种方法可以很容易地扩展到研究在二维系统的拓扑结构支配边缘通道输运的相互作用。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall
Mechanism for particle fractionalization and universal edge physics in quantum Hall fluids
推进一个严格揭示分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,HALL)流体的基本拓扑特征的微观框架是在强耦合拓扑物质分类方面取得进展的先决条件。在这里,我们提出了一个二次量子化框架,有助于揭示一个精确的融合机制粒子分馏在BARCH流体,并揭示背后的基本结构的凝聚的非本地运营商的特征拓扑秩序的最低朗道水平(LLL)。我们展示了准电子Berry连接导致其分数电荷和交换统计的第一个精确的解析计算,并进行蒙特卡罗模拟,数值确认准粒子的融合机制。因此,例如,在$ν=1/3$ Laughlin流体中,两个准空穴加上一个电荷电子$e$导致一个精确的分数电荷准电子$e/3$,并交换统计数据$1/3$。我们表示,在一个紧凑的方式,序列(玻色子和费米子)Laughlin二次量子化状态突出缺乏本地凝聚。此外,我们提出了一个严格的建设性的子空间玻色字典的散装流体和建立普遍的长距离行为的边缘激发,制定一个猜想的基础上的DNA,或根状态,的BARTH流体。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Hong-Ou-Mandel experiment for temporal investigation of single electron fractionalization
库仑相互作用对电子在一维导体中的传输有着显著的影响。元激发与相邻导体的相互作用有利于集体模的出现,最终导致朗道准粒子的破坏。在这个过程中,注入的电子倾向于分裂成携带一部分电子电荷的分离脉冲。在这里,我们使用两个粒子的干扰在电子模拟的Hong-Ou-Mandel实验中的量子霍尔导体在填充因子为2探测的命运,一个单一的电子发射的外边缘通道,并与内一个相互作用。通过对这两个通道的研究,我们分析了单电子在通道中的传输和相互作用诱导的集体激发的产生。这些互补的信息揭示了时间域中的分形过程,并建立了其相关的准粒子的破坏退化到集体模式。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall
Fractional charge oscillations in quantum spin Hall quantum dots
研究表明,在二维拓扑绝缘体边缘的量子点中,关联两粒子背散射可以通过磁垒诱导分数电荷振荡。结果很好地补充了最近的工作,其中分数振荡得到的半经典处理。此外,由于通过旋转的磁化屏障的分数电荷可以被困在点通过Jackiw-Rebbi机制,我们分析的系统提供了机会,研究这种非相互作用的电荷分馏和分馏之间的相互作用,由于两个粒子的背散射。在这种情况下,我们证明了分数振荡的电荷密度的数量取决于磁化角。最后,我们解决的重正化诱导的自旋密度,其特征在于由一个主导的振荡,敏感的Jackiw-Rebbi收费,与两倍的波长大的电荷密度振荡的两个粒子的背散射。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Electron fractionalization in two-dimensional graphenelike structures
电子分馏与拓扑学密切相关。在一维系统中,分数电荷态存在于简并真空之间的畴壁。在二维系统中,量子霍尔流体中存在分形,其中时间反演对称性被大的外部磁场打破。最近,人们在寻找具有时间反演对称性的二维系统中的分数化的例子方面做出了巨大的努力。在这封信中,我们表明,分数带电拓扑激发存在于类石墨烯结构,准粒子描述的两种口味的狄拉克费米子和时间反转对称性的尊重。拓扑零模在数学上类似于p波超导体中的分数涡旋。它们对应于狄拉克费米子质量相位的扭曲,类似于粒子物理学中的宇宙弦。
2007-05-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Fractional charge (and statistics) in Luttinger liquids
电荷分馏是多粒子系统中准粒子激发相对于基本电荷单位呈现非整数值的现象。从场论模型和从物理实现已知这样的系统的示例。近年来,人们对Luttinger液体理论描述的一维体系中的电荷分馏产生了兴趣。这些都是无隙系统,这就产生了一个问题,即非整数电荷是否应该被视为与有隙系统中相同意义的尖锐电荷。在这次演讲中,我首先介绍了电荷分馏作为一种效应在带隙系统,并讨论在什么意义上的电荷分馏效应是发现在无隙Luttinger液体。该演讲基于Mats Horsdal和Thors Hans Hansson最近的一篇论文。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyons in integer quantum Hall magnets
强关联分数量子霍尔液体支持分数激发,这可以理解的绝热通量插入参数。第二种方法是通过弱相互作用的电子耦合到拓扑非平凡的背景,如聚乙炔。在这里,我们表明,电子分馏结合这些机制的功能发生在非共面巡回磁系统,整数量子霍尔物理产生的电子耦合到磁背景。在这样的系统中,拓扑稳定的磁涡旋携带分数(通常是无理数)电子量子数,并表现出阿贝尔的任意子统计。我们分析这些拓扑缺陷的属性映射到有效的非阿贝尔矢量势的磁纹理的扭曲。我们支持我们的分析结果与广泛的数值计算。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced thermoelectric response in the fractional quantum Hall effect
研究了填充因子nu=1/m的量子点嵌入量子霍尔棒收缩区的线性热电响应。我们计算了在固定温差下最大效率的优值系数ZT。我们发现一个显着的增强,这个数量在分数填充的整数填充的情况下,这是一个直接的后果,在分数量子霍尔态的电子的分数。我们提出了简单的理论表达式的Onsager系数在低温下,这明确表明,ZT和塞贝克系数增加与m。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Fractional charges on an integer quantum Hall edge
我们提出了在\emph{integer}量子霍尔边缘态中产生和检测分数电荷激发的方法。由于在不同边缘沟道上传输的电子之间的库仑相互作用,发生了电荷分馏。类孤子集体激发的分数电荷可以在时间分辨或频率相关的散粒噪声测量中观察到。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarised scanning tunneling probe for helical Luttinger liquids
我们提出了一个三终端自旋极化STM设置探测的螺旋性质的Luttinger液体边缘状态,出现在量子自旋霍尔系统。我们发现三端隧穿电导强烈依赖于尖端磁化方向与边缘电子自旋的局部取向之间的夹角($θ$),而两端电导与此夹角无关.我们证明,手性注入到螺旋Luttinger液体的电子(发生时,$θ$是零或$π$)是与除了其电荷的分馏注入电子的自旋的分馏。我们还指出了自旋分馏引起的自旋电流放大效应。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revealing universal Majorana fractionalization using differential shot noise and conductance in nonequilibrium states controlled by tunneling phases
对于分离良好的Majorana束缚态,有望出现Majorana量子点器件中量子输运特性的普适分形。我们发现,在低偏置电压$V$的差分散粒噪声$\partial S^>/\partial V$和电导$\partial I/\partial V$的Majorana普适性只出现在理想的设置只有一个Majorana模式纠缠的量子点。在实际器件中,两个马约拉纳模式都与量子点纠缠,$\partial S^>/\partial V$和$\partial I/\partial V$对隧穿相位变得非常敏感,即使对于分离良好的马约拉纳束缚态,也难以观察到它们的普适分数值。相反,如这里所揭示的,比率$(\partial S^>/\partial V)/(\partial I/\partial V)$弱地依赖于隧穿相位,并且当马约拉纳束缚态被很好地分离时是分数,或者当它们显著重叠时是整数。重要的是,对于非常大的$V$,我们证明,这个比例变得完全独立的隧道相位和其通用的分数马约拉纳值可以观察到在国家的最先进的实验。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
de Haas-van Alphen effect versus Integer Quantum Hall effect
在二维金属棒的一般统计力学方法框架下,我们论证了朗道抗磁性、de Haas-van Alphen磁化振荡和量子量子霍尔效应之间的相互关系。
2007-05-09 cond-mat.mes-hall
Topologically induced fractional Hall steps in the integer quantum Hall regime of $MoS_2$
利用线性响应理论推导了二硫化钼单层膜的量子磁输运性质。特别分析了拓扑项对纵向电导率和霍尔电导率的影响。霍尔电导率在整数量子霍尔区呈现分数阶跃。进一步完整的自旋和谷极化的纵向电导率被认为是在这些拓扑条款的存在。最后,舒布尼科夫-德哈斯振荡被抑制或增强的这些拓扑项的符号。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Search for Multiple Step Integer Quantum Hall Transitions
最近的实验在整数量子霍尔制度似乎发现直接过渡从量子霍尔态霍尔电导$σ_{xy} = n e^2/h $与整数$n > 1$,绝缘状态在弱磁场。我们研究这个问题,使用非相互作用的电子的紧束缚晶格模型的变化。虽然在我们的模型中确实存在具有霍尔电导$n e^2/ h$和$n > 1$的变化的量子霍尔跃迁,用于特殊的参数调谐,但是它们一般分裂成在每个跃迁处霍尔电导通过$e^2 / h$变化的量子霍尔跃迁。这表明,一个通用的多步量子霍尔跃迁是不兼容的非相互作用的电子图片。
2001-04-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in ac driven graphene: from half-integer to integer case
从理论上研究了在交流电场作用下石墨烯的量子霍尔效应。基于紧束缚模型,随着交流电场的增加,半整数霍尔平台在$σ_{xy} = \pm(n + 1/2)4e^2/h$($n$为整数)处的结构随着新的整数霍尔平台在$σ_{xy} = \pm n(4e^2/h)$处的加入而发生了定性的变化,霍尔平台从带中心区的边缘开始向带中心移动.超过临界场强,可以在带中心实现具有$σ_{xy} = 0$的霍尔平台,从而完全恢复具有粒子-空穴对称性的常规整数QHE。在狄拉克锥合并的低能汉密尔顿中,我们与霍尔平台跃迁的紧束缚计算非常一致。我们还获得了驱动石墨烯带的能带结构,以提供对新霍尔平台外观的进一步理解,显示出$σ_{xy} = 0$态的平凡绝缘体行为。在无序的存在下,我们数值研究了有限驱动样本中量子霍尔态的无序诱导破坏,发现在未驱动无序情况下已知的定性特征得以保持。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling and Universality in the Integer Quantum Hall Effect
我们的分析和数值计算表明,省略量子干涉的Chalker-Coddington模型的整数量子霍尔效应给出了一个本地化长度指数nu=4/3,在普通的二维渗流。因此,与半经典的标度参数相反,隧道效应本身不会导致nu=7/3。
1997-06-06 cond-mat.mes-hall
Effect of inter-edge interaction in a quantum Hall collider
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心)
研究多模分数量子霍尔碰撞器中边缘间相互作用导致任意子束分解为相关与不相关分量,解释ν=2/5态负Fano因子的起源。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Wrapping Current versus Bulk Integer Quantum Hall Effect in Three Dimensions
本文研究了Kohmoto等人和Koshino等人提出的三维整数量子霍尔效应的表面电子流,我们预测了表面电子流的强度和方向由三维Chern数决定,即三维量子霍尔电导率($σ_{xy}, σ_{zx}$),因此表面电流和体电流之间存在自然联系,就像在2D中一样。提出了一种利用缠绕电流检测三维整数量子霍尔效应的实验方法。
2002-04-09 cond-mat.mes-hall
Integer Quantum Hall Effect on a Square Lattice with Zero Net Magnetic Field
本文提出了一个正方形晶格模型,它在零净磁场中,在一定的参数值下表现出非零的量子化霍尔电导。量子化是由于存在一个拓扑缠绕数,表征量子霍尔相位,并预计将生存的弱无序的影响。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall
Nature of Integer Quantum Hall Transitions
基于无序任意子模型,重新讨论了量子霍尔系统的金属-绝缘体跃迁与超流-绝缘体跃迁之间的映射。采用超流-绝缘体跃迁的单参数标度法分析了整数量子霍尔跃迁的标度行为。分析表明,在弱无序极限下,量子霍尔平台直接跃迁到绝缘体,而在强无序极限下,量子霍尔平台则发生漂移跃迁。在这两种情况下,过渡对应于一个非手性超流绝缘体过渡,与纵向和横向量子霍尔电导率以下的半圆关系。
2002-08-06 cond-mat.mes-hall
Specific heat in the integer quantum Hall effect: An exact diagonalization approach
通过对角化包含Aharonov-Bohm相的紧束缚模型哈密顿量,研究了有限温度下的整数量子霍尔效应。我们研究了在给定温度下比热和霍尔电导率的能量依赖性。比热在两个连续的霍尔平台之间显示出尖锐的峰。在很低的温度下,比热的温度变化(在平台区)的数值计算结果与分析结果符合得很好。
1997-11-13 cond-mat.mes-hall
Edge states and integer quantum Hall effect in topological insulator thin films
整数量子霍尔效应是二维量子物质的一种拓扑状态,最近在三维拓扑绝缘体薄膜中观察到。本文研究了强磁场作用下拓扑绝缘体中表面狄拉克费米子的朗道能级和边缘态。我们研究了霍尔电导量子平台的形成,发现了两种不同的模式,在一种模式中填充数覆盖所有整数,而在另一种模式中填充数仅覆盖奇数。我们专注于最接近零能量的量子平台,并证明了结构反转不对称导致的量子自旋霍尔效应的崩溃。给出了量子霍尔态随磁场、栅压和化学势变化的相图。本工作建立了一个直观的边缘态图像,以理解拓扑绝缘体薄膜中Dirac电子的整数量子霍尔效应。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Scaling in the Integer Quantum Hall Effect: interactions and low magnetic fields
讨论了整数量子霍尔效应标度理论的最新进展。特别是,电子-电子相互作用的临界行为的影响进行了研究。它进一步认为,最近的实验在低磁场的量子霍尔效应的消失支持,而不是反驳的标度理论,当解释正确。
2000-04-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in a Rotating Bose-Einstein Condensate: An Atomic Twin of the Electronic Brother?
我们利用电子的量子霍尔效应来研究快速旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体中可能的原子量子霍尔态。实际上,在QH体系中,目前的问题几乎完美地映射到电子的QH物理学。深刻的地图,使人们能够给出一个物理上有吸引力的定义的填充分数和“原子霍尔电导”,是量子化的原子劳克林状态。这种量子化可能意味着原子质量的一种奇异的分数化。我们还简要地讨论了一个有效的陈-西蒙斯理论描述的原子QH液体中的类引力场自然出现。
2002-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization from Kinetic Frustration in Doped Two-Dimensional SU(4) Quantum Magnets
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所)
研究揭示了在二维SU(4)量子磁体中,通过掺杂缓解动能摩擦,促使电子分裂为自旋子和荷子,从而产生分数化激发,同时探讨了电子掺杂导致铁磁相变的机制。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Universality at integer quantum Hall transitions
本文报道了高磁场下不同整数量子霍尔相之间的跃迁以及绝缘相和量子霍尔相之间的跃迁的实验和理论研究结果。我们主要集中在过渡的普遍性质。我们证明,适当定义的电导率张量是普遍的过渡。我们还提出了一个非相互作用的电子模型的数值结果,这表明,在整数量子霍尔跃迁的无扰电导是普遍的,就像电导率张量。还研究了相变点附近的有限温度和系统尺寸效应。
1998-05-26 cond-mat.mes-hall
Meron ground states of quantum Hall droplets
我们认为,拓扑meron激发,这是在一个强耦合阶段(绑定在对)在无限量子霍尔铁磁体,成为deconfined在有限大小的量子霍尔系统。虽然有效地为较大的系统的重子能量的增长与系统的大小,当旋磁比是小的重子成为最低的躺在一个量子霍尔液滴状态。这是由于在重子结构中建立的多体相关性使相互作用能最小化的结果。我们证明了这一点,通过使用平均场ansatzes的介子波函数。与以前的工作相比,ansatzes将使我们能够考虑更大的系统尺寸[A。Petkovic和M.V.Milovanovic,PRL 98,066808(2007)],其中引入了到meron中的分馏。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable dispersion of the edge states in the integer quantum Hall effect
拓扑方面目前代表了凝聚态物理的一个推动领域。然而,很少有人建议拓扑现象的技术应用。然而,最重要的是通过整数量子霍尔效应校准电阻标准。我们提出了修改的样品显示整数量子霍尔效应,使费米速度的可调谐性可能通过外部控制参数,如栅极电压。以这种方式,到目前为止未探索的可能性出现,以实现设备,如可调延迟线和干涉仪。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall
XY* transition and extraordinary boundary criticality from fractional exciton condensation in quantum Hall bilayer
提出在量子霍尔双层中通过分数激子凝聚实现XY*相变,发现连续相变及反常临界性质,并预测边缘存在非凡边界临界性,为实验探索新奇临界行为提供理想平台。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement entropy of integer Quantum Hall states
在实空间中,我们计算了镶嵌在环面、圆盘和球体中的三种不同畴的整数量子霍尔态的基态的纠缠熵.我们建立了拓扑纠缠熵为零的面积定律的有效性。单位周长的熵取决于填充率,但与几何形状无关。
2009-01-09 cond-mat.mes-hall
Optical Hall Effect in the Integer Quantum Hall Regime
在太赫兹频率范围内,从法拉第旋转测量GaAs/AlGaAs异质结量子霍尔系统的光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$。法拉第旋转角($\sim$精细结构常数$\sim$ mrad)被发现显着偏离Drude类行为表现出平台状结构周围的朗道能级填充$ν=2$。这一结果与交流区载流子局域化效应的预期行为相吻合,表明在太赫兹区虽然没有量子化,但仍存在平台结构。
2010-06-25 cond-mat.mes-hall
Bulk charge distributions on integer and fractional quantum Hall plateaus
本文讨论了处于整数或分数量子霍尔平台的二维电子气系统的电荷分布。我们的分析是基于一个关系,从长波长的体积密度-密度响应函数的限制,诱导电荷和领先的衍生物之间的缓慢变化的霍尔电位。我们使用Wiener-Hopf方法来求解耦合响应和泊松方程。与整数的情况下,在以前的工作中处理,在分数的情况下,诱导电荷可以交替的符号。
1997-10-31 cond-mat.mes-hall
Relaxation and edge reconstruction in integer quantum Hall systems
限制势和电子-电子相互作用之间的相互作用导致量子霍尔边缘的重建。我们研究的后果,这种边缘重建的弛豫热电子注入整数量子霍尔边缘状态。在非线性不变的边缘,热电子的弛豫是由三体碰撞,这是敏感的电子色散,从而重建效果。我们表明,在不同的重建方案的松弛率显着改变。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall
Criticality in the Integer Quantum Hall Effect
本文综述了构成整数量子霍尔效应的一系列金属-绝缘体跃迁的临界性质的一些基本方面。数值计算工作已被证明是描绘这一现象的关键。不完整,我们审查网络模型,似乎捕捉这个临界现象的要点。
1997-03-03 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering flat bands for bosonic fractional quantum Hall in small lattices
实现具有拓扑有序的物质的新相是一个重要的研究方向,它对强关联物理和量子信息都有重要意义。利用最先进的人工量子系统,如超导电路的相干控制的想法,我们提出了一个建议,实现玻色子分数量子霍尔物理小晶格上创建几乎平坦的拓扑带使用交错的磁通模式。通过电荷泵的分馏指纹可以观察到几乎完美的量化使用少至24个晶格位置(两个光子)。我们提出了一个实施方案,使用一个有限的超导量子位格与圆柱形连接的三角形和正方形晶格。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exchange-correlation enhancement of the Lande-g* factor in integer quantized Hall plateaus
本文研究了在强垂直磁场作用下,多体效应对二维电子气(2DEG)的涌现作用,包括交换作用和关联作用.结果表明,间接相互作用在空间上加宽了奇整数不可压缩带,而偶数填充因子几乎不受影响。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Heat equilibration of integer and fractional quantum Hall edge modes in graphene
分数量子霍尔效应的空穴共轭态具有反向传播的边缘通道,其被认为交换电荷和能量。这些交换一直是广泛的理论和实验工作的主题;特别是,目前还不清楚整数量子霍尔边缘通道的存在是否源于完全填充的朗道能级影响沿边缘的热平衡。在这封信中,我们提出了热传输测量量子霍尔态的石墨烯证明,整数通道可以强烈平衡与分数的,导致显着不同的制度的量子化的热传输,取决于边缘静电。我们的研究结果可以更好地理解复杂的边缘物理分数量子霍尔制度。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
Observation of half-integer quantum Hall effect in single-layer graphene using pulse magnet
我们报告了单层石墨烯在高达$B$ = 53 T的脉冲磁场中的磁输运测量。在电子型或空穴型电荷载流子的情况下,霍尔电阻$R_{H}$被量子化为$R_{H}$ = $(h/e^2)ν^{-1}$,其中$ν$ = $\pm$ 2、$\pm$ 6和$\pm$ 10,这证明了半整数量子霍尔效应(QHE)的观察。在$B$ = 50 T时,尽管常规载流子迁移率$μ$ = 4000 cm $^2$ /Vs,但在室温下甚至观察到半整数QHE。
2008-10-09 cond-mat.mes-hall
Absence of Scaling in the Integer Quantum Hall Effect
我们利用边缘磁等离子体的透射测量研究了两个最低整数量子霍尔态之间过渡区的电导峰。过渡区的宽度随频率线性增加,但外推到零频率和温度时仍然有限。与流行的理论图像相反,我们的数据并没有显示出临界现象的标度特性。这些结果表明,在我们的实验中,一个不同的机制支配的过渡。
1998-06-24 cond-mat.mes-hall
A Model for the Voltage Steps in the Breakdown of the Integer Quantum Hall Effect
在用于维持美国电阻标准的样品中,无耗散整数量子霍尔效应的击穿作为一系列耗散电压阶跃发生。这种类型的击穿的机制,提出了一种基于磁激子的产生时,量子霍尔流体流过离子化的杂质超过临界速度。计算的产生率给出了一个电压阶跃高度与测量电子和空穴气体。我们还比较了这个模型的流体动力学描述的故障。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall
Localization and conductance fluctuations in the integer quantum Hall effect: Real--space renormalization group approach
我们考虑了整数量子霍尔效应跃迁的网络模型。将经典渗流的实空间重整化群方法推广到量子渗流的情形,导出了量子霍尔样品在跃迁处电导普适分布的重整化群封闭方程。我们找到了RG方程的近似解,并用它来计算局域化长度的临界指数和电导分布的中心矩。所得结果与最近的数值模拟结果进行了比较。
1997-01-02 cond-mat.mes-hall
Extra Current and Integer Quantum Hall Conductance in the Spin-Orbit Coupling System
本文研究了二维k-立方Rashba自旋轨道耦合系统中粒子流的额外项和霍尔电导的整数量子化。我们给出了该系统中电荷电流的正确公式,并且对额外电流的仔细考虑为以前没有考虑过的量子霍尔效应理论提供了更强的理论基础。对粒子电流密度和局域电导率的非平凡额外贡献,这源于对哈密顿量中动量算符的立方依赖,将对霍尔电导的整数量子化没有影响。本文还讨论了Noether定理在二维k-三次Rashba系统中的推广。这两种方法达到了完全相同的结果。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall
Half-integer quantum Hall effect of disordered Dirac fermions at a topological insulator surface
分析了单粒子狄拉克费米子的非常规(半整数)量子霍尔效应。我们讨论了可能的实验测量的半整数霍尔电导$g_{xy}$的拓扑绝缘体表面状态,并解释如何调和Laughlin的磁通插入参数与半整数$g_{xy}$。使用朗道能级波函数的涡旋态表示,我们计算了超出线性响应的电流密度,这是特别相关的拓扑图像的非线性效应。作为主要结果,导出了描述单粒子狄拉克费米子量子霍尔效应局域化物理的场论。在这方面,(缺席)奇偶校验异常的问题重新审视。对重整化群流和相图进行了广泛的讨论。RG流的起始值由反常霍尔效应的玻尔兹曼输运理论得到的半经典电导率张量给出。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall
Anomalous resistance overshoot in the integer quantum Hall effect
在这项工作中,我们报告的实验定义浅蚀刻窄霍尔酒吧。在整数量子化霍尔效应屏蔽理论的基础上,研究和分析了中等迁移率二维电子系统的磁输运性质。我们观察到一个非单调增加的霍尔电阻在低磁场端的量化高原,称为过冲效应。出乎意料的是,对于由浅化学蚀刻限定的霍尔条,过冲效应在升高的温度下变得更加明显。我们观察到的过冲效应在奇数和偶数整数高原,这有利于自旋独立的解释,在文献中的讨论相反。在第二组的实验中,我们调查的过冲效应在门定义的霍尔酒吧,并明确表明,过冲效应的幅度可以直接控制的栅极电压。我们提供了一个全面的解释的基础上,渐逝不可压缩信道之间的散射。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Integer and Fractional Quantum Anomalous Hall Effect in a Strip of Stripes Model
研究了在强电子-电子相互作用下,耦合到零总磁化强度磁织构的条形模型中的量子反常霍尔效应。沿着条纹的螺旋磁化和条纹之间的自旋选择性耦合引起体隙和手性边缘模式。根据磁结构周期与费米波长的比值,系统可以表现出整数或分数量子反常霍尔效应。在分数态,准粒子具有分数电荷和非平凡的阿贝尔辫统计。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Conductance Plateaus at Quantum Hall Integer Filling Factors in Germanium Quantum Point Contacts
本文研究锗量子点接触中的量子霍尔效应,观察到电导平台以$e^2/h$倍数增加至填充因子1,证明应变锗可用于多体态和量子相变实验。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall
Frequency Dependent Electrical Transport in the Integer Quantum Hall Effect
本文综述了交流量子霍尔效应的研究现状,着重介绍了近年来交流量子霍尔效应的理论发展。特别是,数值方法计算的频率依赖的霍尔和纵向电导率的非相互作用的电子被认为是详细的。给出了临界点处的频率标度和霍尔电导率与量子化平台值的频率相关偏差的结果。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall
Integer quantum Hall effect in AAA-stacked trilayer graphene
我们得到了一个解析表达式的霍尔电导率在AAA堆叠的三层石墨烯(TLG)内的线性响应Kubo形式主义。有趣的是,我们发现霍尔电导率的量子化严重依赖于化学势和磁场的值。这种不寻常的量子化,归因于朗道能级光谱的AAA堆叠TLG的起源,详细解释。我们发现,这是一个特点的多层石墨烯结构与AA堆叠顺序。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall