Exciton topology and condensation in a model quantum spin Hall insulator
本文采用自洽平均场方法研究了量子自旋霍尔绝缘体的Bernevig，Hughes和Zhang模型中局域电子-电子排斥对单粒子和双粒子性质的影响.我们发现，相互作用促进了一个新的绝缘和磁电相，打破自发反转和时间反转对称性，但不是他们的产品的拓扑和非拓扑绝缘体之间的入侵。从拓扑和非拓扑两方面接近该阶段的信号是两个激子分支的软化，即，其结合能达到间隙值，在大多数情况下，具有有限的和相反的陈数，从而允许该相被视为拓扑激子的凝聚物。我们还讨论了这些激子，特别是它们的表面对应物，可能会影响物理观测。
2020-07-10 cond-mat.str-el
Exciton condensation in strongly correlated quantum spin Hall insulators
本文利用动力学平均场理论研究了强关联量子自旋霍尔绝缘体，发现中等耦合下发生一级激子凝聚相变进入非拓扑磁电绝缘体，并揭示了莫特局域化与螺旋边缘态的演化规律。
2022-12-12 cond-mat.str-el
Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers at Total Filling $ν_T=5$
我们研究了半满第一激发朗道能级的耦合量子霍尔双层膜随层距的变化。基于对环面的数值精确对角化，我们确定了两个不同的相分离的临界层距离$d_c$。从$d_c$到无限层距，拓扑相光滑地连接到两个Moore-Read态的直积，而层间相干出现在$d<d_c$，其特征在于$xy$易平面铁磁能谱、无隙赝自旋激发和有限激子超流刚度，对应于激子超流态。更有趣的是，基态保真度、能谱演化和超流刚度的结果表明了一种可能的连续转变。理论上可以解释为一种拓扑相变，它同时改变了基态的拓扑结构并破坏了对称性，提供了一个有趣的超越朗道范式的相变例子。
2018-09-07 cond-mat.str-el
Anyon superfluidity of excitons in quantum Hall bilayers
Harvard University（哈佛大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究量子反常双层中激子的任意子超流性，探讨其在有限密度下的拓扑序和边缘谱特性，预测在特定相变附近出现异常大的超流刚性。
2026-04-21 cond-mat.str-el
Exciton condensation driven by bound states of Green's functions zeros
本研究用动力学团簇近似分析Bernevig-Hughes-Zhang模型的绝缘体相变，发现格林函数零点的束缚态驱动了激子凝聚，揭示了量子自旋霍尔相的奇异边缘态特征与激子的本质来源。
2024-07-11 cond-mat.str-el
Charged Excitons of Composite Fermions in the Fractional Quantum Hall Effect
在分数量子霍尔效应中考虑了复合费米子的带电激子。在$ν=1/3$中计算了带电CF激子的能量随激子尺寸的变化。结果表明，具有旋子尺寸的带电CF激子的能量低于中性旋子和孤电荷的未束缚态。因此我们认为分数量子霍尔效应的最低能量激发实际上是由两个CF粒子和一个CF空穴组成的复合费米子的带电激子引起的。我们相信，带电激子的复合费米子揭示了新的光解释共振非弹性光散射实验。
2001-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge correlation, doublon-holon binding and screening in the doped Hubbard model
该研究分析掺杂 Hubbard 模型中 doublon-holon 束缚及三激子等集体激发，指出其增强屏蔽，因而掺杂体系与绝缘母体需采用不同 U 值。
2024-09-09 cond-mat.str-el
Double-exciton component of the cyclotron spin-flip mode in a quantum Hall ferromagnet
本文研究了自旋极化量子霍尔系统在单位填充下的回旋自旋翻转激发。这种模式有一个双激子组件，这有助于CSFE的相关能量，但不能通过平均场方法找到。并将计算结果与已有的实验数据进行了比较。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous interlayer exciton coherence in quantum Hall bilayers at nu=1 and nu=2: a tutorial
本教程回顾了量子霍尔双层的一些物理，重点是两层之间的隧道效应很低或为零的情况。我们描述了层间相干态的填充因子为nu=1和nu=2激子凝聚和讨论与这些状态相关的一些理论。
2005-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton Transport and Andreev Reflection in a Bilayer Quantum Hall System
我们表明，逆流电流可以移动通过大量的激子量子化霍尔相发现在双层二维电子系统（2DES），即使带电激发不能。这些逆流电流由中性激子传输，中性激子通过Andreev反射过程在环形2DES样品的内部和外部边界处发射和吸收。
2011-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Eliashberg theory for dynamical screening in bilayer exciton condensation
本文通过线性化 Eliashberg 方程研究动态屏蔽对双层激子凝聚转变温度的影响，发现 $T_c$ 有限且随层间距指数衰减，并证明零温下系统始终为激子凝聚体。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Precursors to Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers
Tunnel光谱揭示了层间电子-空穴相关性的证据在量子霍尔双层二维电子系统的层间距附近，但以上，过渡到不可压缩的激子凝聚体在总朗道水平填充$ν_T=1$。这些相关性表现为库仑赝能隙的非线性抑制，抑制弱耦合双层中的低能层间隧穿。赝能隙抑制在$ν_T=1$处最强，并且随着从上方接近激子凝聚的临界层分离而快速增长。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene: strong-coupling regime
我们认为，物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋简并在石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子和自旋间隙的产生。强耦合制度描述使用增强塞曼分裂（自旋间隙）和激子间隙的唯象模型。再现了具有附加$ν= 0, \pm 1$平台的霍尔电导率$σ_{xy}$的实验形式。讨论了在强耦合区没有增强塞曼分裂时$σ_{xy}$的形式。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统，当层靠近在一起时，总朗道能级填充因子接近于奇数时，具有激子凝聚基态。在本文中，我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展，建立一个理论的异常集体输运效应，发生在单独接触的双层时，冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitons in the Fractional Quantum Hall Effect
本研究在分数量子霍尔效应体系中观测到分数激子的输运特征，发现两种新型量子相，其中一种服从费米与任意子统计，挑战了玻色激子的传统认知。
2024-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competition between excitonic insulators and quantum Hall states in correlated electron-hole bilayers
本文基于MoSe2/hBN/WSe2异质结构电子-空穴双层膜，研究了垂直磁场下激子绝缘体的行为，发现了激子量子振荡，并揭示了强磁场下激子绝缘体相与双层量子霍尔绝缘体相之间的多重量子相变。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological exciton Fermi surfaces in two-component fractional quantized Hall insulators
各种各样的二维电子系统（2DES）允许独立控制的总电荷密度和相对电荷密度的两个组件的分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，简称FQH）状态。特别是，最近的一项关于双层石墨烯（BLG）的实验观察到，当电荷在层间转移时，在完全填充$ν_T = \frac{1}{2}$时，可压缩相和不可压缩相之间发生连续转变，其显著特性是不可压缩相具有有限的层间极化率。我们认为，这是因为$ν_T = \frac{1}{2}$系统的拓扑顺序支持一种新型的层间激子进行费米统计。如果费米子激子的能量低于常规玻色子激子（即，电子-空穴对），它们可以形成一个出射的中性费米面，为$ν_T = \frac{1}{2}$的不可压缩但可极化的状态提供了一个可能的解释。我们进行精确的对角化研究表明，费米激子的能量确实低于玻色子激子。这表明，一个“拓扑激子金属”隐藏在一个BLG绝缘体可能已经实现了实验。我们讨论了几种探测方案，拓扑激子金属可以实验探测。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electromagnetic responses of bilayer excitonic insulators: from exciton London equations to dipole and inverse dipole Hall effects
The Hongkong University of Science and Technology（香港科技大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）
研究双层 exciton 绝缘体的电磁响应，推导 exciton 超流体的伦敦方程，并揭示偶极子和反偶极子霍尔效应的机制。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortices, tunneling and deconfinement in bilayer excitonic quantum Hall superfluid
本文研究了填充率为nu=1的双层量子霍尔系统中的层状超流体的涡旋、瞬子和解除禁闭等物理现象。我们发展了一个有效的规范理论，同时考虑了层间隧穿引起的涡旋和瞬子。规范荷和瞬子逸度的重整化群流表明，规范场与涡旋物质的耦合产生了自由瞬子和凝聚涡旋的约束相与磁荷束缚成偶极子的去约束无隙超流体之间的连续过渡。结合实验讨论了层间隧穿电导和层间不平衡引起的非均匀激子凝聚。
2005-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-momentum condensate of magnetic excitons in a bilayer quantum Hall system
我们在玻色化形式下研究了总填充因子ν_T = 1时的双层量子霍尔系统，这种玻色化形式允许我们近似地把磁激子看作玻色子。我们表明，在该区域中的两个层之间的距离是可比的磁长度，系统的基态可以被看作是一个有限的动量凝聚的磁激子的激发光谱是gapped。我们首先假设只有一个动量Q0是宏观占据的Bogoliubov近似内分析这样的相位的稳定性，后来我们考虑同样的情况下，两个模式\pm Q0。我们发现强有力的证据表明，一个一级量子相变在小层间分离发生从零动量凝聚相，这对应于Halperin 111状态，磁激子的有限动量凝聚。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Quantum Anomalous Hall Effect in Collinear Magnets Without Spin-Orbit Coupling
Renmin University of China（中国人民大学）
本文提出通过激子凝聚机制在无自旋轨道耦合的列线磁体中实现量子反常霍尔效应，利用电子-声子耦合调控自旋纹理，提出V2SeTeO为潜在候选材料。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton band topology in spontaneous quantum anomalous Hall insulators: applications to twisted bilayer graphene
我们揭示了量子反常霍尔（QAH）绝缘体的中性粒子-空穴对激发的拓扑特征，这些绝缘体的导带和价带近似平坦，具有相等和相反的非零陈数。使用一个完全可解的模型，我们表明，潜在的能带拓扑结构的影响的质量中心和相对运动的粒子-空穴束缚态。这导致拓扑激子带的形成，其特征是强大的色散和Berry曲率的不均匀性。我们将这些想法应用到最近报道的对称性破缺自发QAH绝缘体在衬底对齐魔角扭曲双层石墨烯。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chemical potential and compressibility of quantum Hall bilayer excitons
本文考虑了两个平行量子霍尔层的系统，其总填充因子为$0$或$1$。当两层之间的距离足够小时，相对层中的电子和空穴形成层间激子，其具有有限的有效质量并通过偶极-偶极势相互作用。结果给出了作为激子浓度$n$和层间分离$d$的函数的所得到的玻色子系统的化学势$μ$。$μ$和层间电容对$d$具有不寻常的非单调依赖性，这是由于随着$d$增加而增加的偶极矩和增加的有效质量之间的相互作用。超流和维格纳晶体相之间的相变发生在$d \propto n^{-1/10}$。首先通过简单直观的参数导出结果，然后用更仔细的分析推导和数值计算进行验证。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene
我们认为，物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋退化的石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子间隙的产生。再现了霍尔电导率的实验形式，并描述了动力学的主要特征。的间隙作为温度和栅极电压的函数的行为的预测。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Exciton Condensation in Landau Levels of Quantum Spin Hall Insulators
本文理论研究了垂直磁场下量子自旋霍尔绝缘体在临界磁场附近的拓扑相变，发现库仑相互作用触发最低朗道能级激子凝聚，并提出了用电子自旋共振谱直接探测该凝聚序的方法。
2025-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton crystal melting and destruction by disorder in bilayer quantum hall system with total filling factor one
针对总填充因子为1且层间严重不平衡的双层量子霍尔系统，本文阐明激子Wigner晶体熔化导致重入超流，并揭示无序下电子—空穴晶体锁定/解耦转变引起逆流电导突变。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening Behavior and Scaling Exponents from Quantum Hall Wavefunctions
我们提供了一个强大的和通用的方法来评估屏蔽性能和提取的准粒子边缘激发的量子霍尔态模型波函数的标度指数。我们数值实现这种方法的基本准孔和孔激发的几个模型状态。对于Laughlin态、Moore-Read态和Z_3-Read-Rezayi态，我们发现与预测的边理论一致，验证了体-边对应。我们也用它来获得第一个明确的微观演示的加夫尼波函数的病理。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Superfluid to pseudo-spin density wave transition in bilayer quantum Hall systems
我们构造了一个量子Ginsburg-Landau理论，研究了在有限波矢处磁-旋子极小值坍缩驱动下，在某些中间距离处从激子超流（ESF）到可能的赝自旋密度波（PSDW）的量子相变.我们分析了PSDW的性质，并明确表明，一个正方形的晶格是最喜欢的晶格。我们认为，在PSDW状态的有源层和无源层中的空位的相关跳跃导致非常大的与温度相关的阻力与实验数据一致。与以前的微观数值计算进行了比较。进一步的实验影响。
2007-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton condensation of composite fermions in double layer quantum Hall systems
本文提出双层分数量子霍尔系统中两类复合费米子激子凝聚态，分析其输运特征，并通过数值计算证明其可在石墨烯和过渡金属二硫化物相关模型中实现。
2025-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Designing exciton-condensate Josephson junction in quantum Hall heterostructures
针对量子霍尔双层系统中面内约瑟夫森效应缺乏实验证据的问题，提出一种门控定义的激子凝聚态约瑟夫森结，通过层赝自旋变化介导耦合，实现高可调谐性与实验可行性。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic fractional quantum Hall hierarchy in Moiré heterostructures
本研究针对具有两个平陈数±1谷能带的系统，揭示了填充因子ν=1下的激子型分数量子霍尔相层级，并探讨了其与双层石墨烯/六方氮化硼莫尔异质结构的相关性。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Paired exciton condensate and topological charge-$4e$ composite fermion pairing in half-filled quantum Hall bilayers
半满的朗道能级承认理论上强大的费米子涡旋对偶性，但长期以来的困惑仍然存在于它们的实验实现中，如$ν_T=1$量子霍尔双层，进一步复杂化郑等人最近的数值发现一个未知的阶段在中间层间距。在这里，我们提出，半填充量子霍尔双层（$ν_T=1$）在中间值的层间距离$d/\ell_B$进入一个阶段与\textit{paired exciton condensation}。这个阶段显示出类似于层间激子（电子绑定到相对层的空穴）的凝聚物的签名，众所周知的小$d$，但重要的是凝聚只有激子对。为了从理论上研究它，我们推导出玻色子激子$b_k$的有效哈密顿量，并表明，$d$在临界$d_{c1} \approx 0.95 l_B$以上的单玻色子凝聚突然消失。在$d_{c1}$的非零凝聚分数$n_0=\langle b(0) \rangle ^2$表明，相位刚度保持非零的范围内的$d>d_{c1}$通过配对激子凝聚的中间相，表现出$\langle bb \rangle \neq 0$，而$\langle b \rangle =0$。受这些结果的启发，我们从复合玻色子理论中导出了成对激子凝聚体拓扑性质的$K$矩阵描述。元荷激发是一个具有$\frac{1}{4}$电荷和分数自统计$θ_s=\fracπ{16}$的半介子。最后，我们认为通过$d=\infty$限制通过拓扑电荷$4e$配对的复合费米子的等效描述。我…
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton-Driven Renormalization of Quasiparticle Band Structure in Monolayer MoS2
光学激发作为一种强有力的方法来控制层状范德华材料的电子结构，通过多体屏蔽效应，由光激发的自由载流子诱导，或通过光驱动的相干性，如光学斯塔克和布洛赫-西格特效应。虽然理论工作也指出了一种通过束缚电子-空穴对（激子）中的激子相关性使能带结构重整化的奇特机制，但这种激子驱动的能带重整化及其全部意义的实验观察仍然缺乏，这主要是由于光学探针的限制和屏蔽效应的影响。在这里，通过使用极紫外时间分辨角分辨光电子能谱与激子多体理论计算一起，我们直接揭开了单层半导体中激子关联驱动的能带重整化效应。我们发现了一个令人惊讶的带隙开放，增加了40毫电子伏，并同时增强带的有效质量。我们的研究结果揭示了光激发半导体材料中带工程的新颖激子驱动机制，开辟了一个新的操场，通过光学控制激子多体关联来操纵层状量子材料中的瞬态能态。
2022-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall effects of exciton condensate in topological flat bands
强磁场作用下二维电子气系统中的可调激子凝聚由于相互库仑耦合而表现出反常的霍尔输运，引起了人们的广泛关注。在这里，我们探索另一个框架，使用拓扑平带模型在朗道能级的情况下，实现多体激子相位的两个组件的费米子在强相互作用。通过发展基于密度矩阵重整化群和精确对角化的新诊断方法，我们从理论上发现了在强Hubbard排斥作用下，在最低Chern带的总填充因子为$ν=1$的情况下，Halperin（111）量子霍尔效应的出现，并将其归类为具有体电荷绝缘和自旋超流性的独特基态，拓扑性质的进一步特点是一个边缘分支的手征传播Luttinger模式与水平计数$1,1,2,3,5,7$符合共形场论的描述。此外，在最近邻排斥下，我们提出了总填充因子为$ν=1/3$的Halperin（333）分数量子霍尔效应.
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Signature Blurred by Disorder in Indirect Exciton Gases
在很低的浴温（约350 mK）下探测耦合量子阱中捕获的间接激子的微观气体的光致发光动力学。我们的实验揭示了间接激子的非线性能量弛豫特性。特别地，我们观察到激子动力学与排斥激子-激子相互作用对结构无序的屏蔽密切相关。对于我们的实验，其中二维激子状态是逐渐定义的，激子散射率的显着增强向最低能量状态与密度增加并没有明确揭示量子统计效应，如玻色刺激。
2011-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Goldstone mode stochastization in quantum Hall ferromagnet
对二维GaAs/AlGaAs电子气的相干自旋动力学进行了实验和理论研究。在量子霍尔铁磁态的系统表现出自旋弛豫机制，这是由多粒子库仑相互作用。除了自旋激子随$δS\!=\!δS_z \!=\!-1$的自旋量子数变化外，量子霍尔铁磁体还支持将自旋量子数改变为$δS\!=\!0$和$δS_z\!=\!-1$的Goldstone自旋激子，这对应于整个电子系统相干自旋旋转到一定角度。戈德斯通自旋激子通过一种特定的弛豫机制衰变，这与任何其他集体自旋状态不同。
2015-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states, screening and the width of the quantum Hall plateaus
本文在静电近似下对量子霍尔效应作了一致的处理。我们推导出的状态密度（DOS）的形式，它不同于通常的高斯形状有效的非相互作用的电子。在一个交叉温度以下，该DOS逐渐转变为费米能附近的非相互作用DOS。我们得到了这个交叉温度，这决定了这个框架的有效性范围的估计，并允许调和的宽度和温度依赖性的量子霍尔高原与实验。DOS极大地提高了电子-晶格弛豫速率，从而降低了电子过热的可能性。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Screening properties and phase transitions in unconventional plasmas for Ising-type quantum Hall states
利用大规模蒙特卡罗模拟，我们研究了一种非常规的二维二分量经典等离子体，它控制着Ising型量子霍尔态的量子力学波函数的范数和重叠行为.等离子体从根本上不同于与二维XY模型和阿贝尔分数量子霍尔态相关的等离子体。我们发现这种非常规等离子体经历了从绝缘体到金属的Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变。对应于伊辛型量子霍尔态的参数值位于该跃迁的金属侧。这一结果验证了所需的非常规等离子体的性质，用于证明伊辛型量子霍尔态具有准粒子与非阿贝尔编织统计。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
