Coulombic effects on magnetoconductivity oscillations induced by microwave excitation in multisubband two-dimensional electron systems
本文发展了一个考虑电子间强库仑相互作用的多子带二维电子系统光电导磁振荡理论。在磁场垂直取向的情况下，波动源的内部电场引起电子轨道中心的快速漂移速度，从而影响子带间散射和光电导的概率。对于在液氦表面形成的电子系统，内力抑制了磁振荡的幅度，并改变了在高辐射功率下零电阻状态下磁导率极小值的位置.
2012-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Microwave photoconductivity of a 2D electron gas: Mechanisms and their interplay at high radiation power
我们发展了一个系统的理论，微波诱导的二维电子气的磁阻振荡，集中在政权的强烈重叠朗道能级。在微波功率的线性顺序，两个新的机制的振荡（“四极”和“photophoric”）被确定，除了那些之前研究（“位移”和“非弹性”）。四极和光伏机制被证明是唯一的光电导张量的非对角部分引起振荡。在对角线部分，非弹性的贡献占主导地位，在中等微波功率，而在高功率的其他机制成为相关的。我们证明了反馈效应的关键作用，这导致了强烈的相互作用的四种机制的非线性光响应和产量，特别是，非单调的功率依赖的光电导，缩小的磁共振，和一个非平凡的结构的霍尔光响应。在100倍功率下，由于反馈和多光子效应的结合，所有与朗道量子化相关的效应都发生了衰减，恢复了经典的德鲁德电导率。
2007-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Mechanisms of the microwave photoconductivity in 2D electron systems with mixed disorder
本文系统地研究了微波作用下二维电子气混合无序系统的磁电阻振荡，包括短程和长程分量。得到的光电导张量包含四个不同的传输机制的贡献。我们发现，光响应的关键取决于相对重量的短程组件的障碍。根据无序的性质，该理论允许人们识别其中光响应由本文中分析的机制之一主导的温度范围。
2009-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Kubo formula for Floquet states and photoconductivity oscillations in a 2D electron gas
最近发现的微波诱导二维电子系统（2DES）中电阻态消失是一个意想不到且令人惊讶的现象。在这些实验中，高迁移率2DES的磁阻的影响下的微波辐射的频率$ω$在中等值的磁场，表现出强烈的振荡与零电阻状态（ZRS）的比例$ω/ω_c$，其中$ω_c$是回旋频率。在这项工作中，我们提出了一个模型的光电导的二维电子系统（2DES）受到磁场。该模型以非微扰的方式精确地考虑了微波和朗道的贡献，并对杂质散射效应作了微扰处理。在我们的模型中，Landau-Floquet态相对于杂质的振荡场相干地起作用，这反过来又诱导了这些能级之间的跃迁。基于这种形式主义，我们提供了一个Kubo的公式，考虑到振荡Floquet结构的问题。我们研究了短程无序和长程无序对光电导的影响。我们的计算产生了正确的周期和相位的磁阻振荡行为。结果发现，与实验一致，负耗散只能在非常高的迁移率的样品中诱导。我们分析了结果对微波功率和极化的依赖性。对于高强度辐射，发生多光子过程，预测以$ ω/ ω_c=1/2$和$ ω/ ω_c= 3/2$为中心的新的负电阻状态。
2005-01-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Photon-assisted scattering and magnetoconductivity oscillations in a strongly correlated 2D electron system formed on the surface of liquid helium
从理论上研究了强内力对二维电子气中光子辅助散射和磁导率振荡位移机制的影响。该理论被应用到高度相关的系统的表面电子在液氦的条件下，微波频率是从子带间的谐振频率有很大的不同。一个强的依赖性的电子密度上的磁导率振荡的振幅。这种振荡引起的光子辅助散射的实验观察的可能性进行了讨论。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Photocurrents in HgTe Quantum Wells with Dirac and Parabolic Dispersions
报道了在不同宽度的HgTe/HgCdTe量子阱中观测到的太赫兹辐射诱导光电流的磁振荡现象。HgTe/HgCdTe量子阱具有类Dirac-like、倒抛物型和正抛物型能带结构。光电流数据伴随着光电阻（光电导），辐射传输，以及磁输运的测量。我们开发了一个回旋共振辅助光电流效应的微观模型，描述了主要的实验结果。我们证明了光电流的量子振荡是由于费米能级与朗道能级的交叉导致自旋极化率和自旋子带电子迁移率的振荡。理论解释了实验中观察到的光电流方向随磁场变化而反转的现象。我们描述了与Shubnikov-de Haas效应的热抑制有关的光电导振荡。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall
Coupled pair of one and two dimensional magneto-plasmons on electrons on helium
液氦表面上的电子形成了一个非常干净的二维系统，其中不同的等离子体激元激发可以共存。在磁场作用下，时间反转对称性被破坏，所有的体磁等离子体在低于回旋共振的频率处变得有间隙，而手征一维边缘磁等离子体出现在系统周边。我们从理论上表明，在电子气中的均匀密度梯度的存在下，导致在相同的频率范围内的最低频率的边缘磁等离子体激元模式的离域磁等离子体激元模式的形成。我们通过测量电子气导纳随频率变化的共振峰，实验证实了它的存在。这允许实现一个原型系统来研究手性一维模式和单个离域体模式之间的耦合。这样的模型系统可以是重要的拓扑材料的传输特性的理解，不同维度的状态可以共存。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall
Edge induced magneto plasmon excitation in a two-dimensional electron gas under quantum Hall conditions
研究了量子霍尔体系中二维电子气边缘通道间的光谱分辨太赫兹光电导。我们使用一个非单连通的样本几何，这是拓扑等价于一个Corbino盘。由于我们的新型样品结构的高灵敏度，位于众所周知的回旋共振的高能量侧的弱共振被揭示。这种弱共振的磁场以及载流子密度依赖性与不同模型的比较表明，额外的共振是边缘诱导的磁等离子体激元，这是迄今为止尚未在半导体中观察到的。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Bistability and Hysteresis of Intersubband Absorption in Strongly Interacting Electrons on Liquid Helium
研究了束缚在液氦表面的电子的非线性子带间微波吸收。对于相对较低的辐射强度，由于两个最低子带之间的跃迁而引起的共振吸收已经伴随着电子过热。过热导致较高子带的大量存在。电子之间的库仑相互作用引起共振频率的偏移，其取决于激发态的布居，从而取决于电子温度$T_e$。后者由电子光电导实验确定。实验建立的频移和$T_e$之间的关系与理论是合理的一致。位移对辐射强度的依赖性将非线性引入到子带间吸收的速率中，从而导致谐振响应的双稳态和滞后。响应的滞后解释了频率调制机制中的行为，我们观察到液体$^3$ He上的电子，并且以前观察到液体$^4$ He上的电子。
2012-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of microwave-induced oscillations in the magnetoconductivity of a 2D electron gas
我们发展了一个在最近的实验中观察到的二维电子气的光电导磁振荡理论。这种效应是由微波辐射引起的电子分布函数的变化决定的。我们分析了一个非线性相对于直流场和微波功率，以及由非弹性弛豫速率确定的温度依赖性。
2005-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Novel Radiation-induced Magnetoresistance Oscillations in a Nondegenerate 2DES on Liquid Helium
本文报道了在束缚于液氦表面的非简并二维电子中，由子带间共振吸收引起的新型磁阻振荡的观测结果。的振荡是周期性的1/B和起源于散射介导的跃迁的激发电子到朗道状态的第一子带。振荡的结构受到朗道能级碰撞展宽和多电子效应的影响。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect, magneto-optical properties, and nonlinear optical properties of twisted graphene systems
研究了扭曲双层石墨烯（TBG）与六方氮化硼（hBN）衬底以及扭曲双层石墨烯系统的反常霍尔效应、磁光性质和非线性光学性质。我们发现，在扭曲石墨烯系统中，非零谷极化将引起反常的霍尔效应，可以通过面内磁场进行调谐。谷偏振态也与太赫兹频率范围内的巨大法拉第/克尔旋转有关。此外，hBN取向的TBG和TDBG都表现出巨大的非线性光学响应凭借的反转对称性破缺，小带宽，和小的激发隙的系统。我们的计算表明，在这两个系统中的非线性光学电导率的移位电流的数量级为$10^3\,μ$ A/V $^2$和二次谐波产生（SHG）的可伸缩性的数量级为$10^6\,$ pm/V的太赫兹频率制度。此外，在$AB\textrm{-}BA$堆叠的TDBG中，我们发现有限的轨道磁化将产生一个新的非线性光电导张量分量$σ^{x}_{xx} $;而在垂直电场的$AB$ - $AB$堆叠的TDBG中，谷极化和轨道磁化将对光电导张量的$σ^{y}_{xx}$分量做出显著贡献。这些非线性光电导与系统的轨道磁化成比例，因此预期它们响应于面外磁场而表现出滞后行为。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cyclotron-resonance-induced negative dc conductivity in a two-dimensional electron system on liquid helium
我们从理论上预言了由回旋共振（CR）引起的液氦表面二维电子系统零直流态的不稳定性。这一结论来自于直流磁导率的理论分析，该理论分析以精确的方式考虑了辐射的贡献。采用多电子模型描述了电子间强内力对二维库仑液体动力学结构因子的影响。对于低的电子密度和高振幅的微波场，直流磁导率被证明成为负的CR附近，这导致的不稳定。这种效应在高密度区受到库仑力的强烈抑制。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Remote sensor response study in the regime of the microwave radiation-induced magnetoresistance oscillations
利用碳探测器对GaAs/AlGaAs异质结中微波激发二维电子系统（2DES）的微波活动进行了遥感和磁输运同步研究。各种相关性的观察和报告之间的振荡磁输运和遥感反射。此外，振荡的遥感信号显示，表现出幂律类型的变化，其振幅，类似于辐射诱导的磁阻振荡。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Photon-induced vanishing of magnetoconductance in 2D electrons on liquid He
报道了垂直磁场作用下氦表面态电子的光抽运输运现象。电子动力学是由光子诱导的激发和散射介导的电子子带之间的跃迁。在一定范围的磁场中，我们观察到纵向电导率σ_xx消失。我们的结果表明在非简并的二维电子系统中存在辐射诱导的零电阻态。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall
Delocalized low-frequency magnetoplasmon in a two-dimensional electron fluid with cylindrical symmetry
本研究发现在保持柱对称性、电子密度径向强非均匀分布的二维电子系统中存在非局域低频磁等离激元模式，经液氦表面电子实验和数值模拟验证，拓展了二维电荷系统集体激发的种类。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance in ultra-small Graphene based devices
通过计算跨越桥接两个金属石墨烯电极的有限之字形石墨烯带的自旋极化电子输运，我们证明，作为原理证明，具有100%磁阻的设备可以完全由碳制成。在基态，一个短的锯齿形带是一个反铁磁绝缘体，当连接两个金属电极时，它充当抑制电导的隧道势垒。磁场的应用使带状物变成铁磁性和导电性，从而显著增加电极之间的电流。我们预测在液氮温度和10特斯拉或在液氦温度和300高斯在这个系统中的大的磁阻。
2008-11-24 cond-mat.mes-hall
Oscillatory and Vanishing Resistance States in Microwave Irradiated 2D Electron Systems
高迁移率二维电子系统的直流磁电阻在毫米波辐照下会产生巨振幅振荡，在振荡最小值处出现零电阻态。在简要概述了现在众所周知的现象，本文报告的方面，最近的实验就这个问题。这些是：与多光子过程相关的新的零电阻状态;高频微波对Shubnikov-de Haas振荡的抑制;以及高迁移率二维空穴系统的微波光电导性。
2004-10-21 cond-mat.mes-hall
Combined study of microwave-power/linear-polarization dependence of the microwave-radiation-induced magnetoresistance oscillations in GaAs/AlGaAs devices
我们报告的结果相结合的微波极化依赖性和功率依赖性的研究微波辐射诱导的磁阻振荡在高迁移率GaAs/AlGaAs异质结器件在液氦温度。对角电阻的测量与磁场固定在辐射引起的磁阻振荡的极值，作为微波功率是在一些微波极化角变化。结果表明，磁电阻振荡峰或谷值与微波功率之间存在非线性关系，磁电阻振荡峰或谷值与微波极化角之间存在余弦平方关系。将主要特征与现有模型的预测进行了简要比较。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall
Microwave-resonance-induced magnetooscillations and vanishing resistance states in multisubband two-dimensional electron systems
本文描述了共振微波辐照下液氦表面多子带二维电子系统的直流磁导率，并利用自洽玻恩近似研究了负线性响应电导的新机制。考虑了两种散射体（蒸气原子和毛细波量子）。除了附近的点，其中子带间跃迁的激发频率与回旋频率相称的电导率调制预期，一个符号变化的校正的线性电导率示出出现通常的准弹性子带间散射，如果朗道能级的碰撞加宽是远远小于热能。衰变加热的电子系统附近的易磁化点导致磁振荡的电子温度，这被证明是增加的重要性的符号变化的校正。在较宽的温度和磁场范围内，计算得到的磁导率振荡的线形与实验观测结果吻合较好。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Single electron magneto-conductivity of a nondegenerate 2D electron system in a quantizing magnetic field
研究了非简并二维非相互作用电子系统在量子化磁场和短程无序势作用下的输运性质。我们发现，在非零频率的低频磁导率显示出强烈的非对称峰。从计算的14个谱矩，其高频尾部的渐近形式，以及Ω-> 0的电导率的标度行为恢复峰的形状。我们还计算了回旋共振吸收峰的10个谱矩，并使用连续分数展开恢复相应的（非奇异）频率依赖性。这两种扩展收敛迅速增加的数量包括的时刻，并在整个感兴趣的区域给出数值准确的结果。我们讨论的可能性，实验观察到的电子对氦的预测效果。
2000-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field-induced extremely large change in resistance in graphene ferromagnets
在锰氧化物钙钛矿和狄拉克材料中分别发现了巨磁电阻（$\sim 100\times10^3\%$）和极大磁电阻（$\sim 1\times10^6\%$）。然而，对极强磁场（和极低温度）的要求使得它们不适用于现实设备。在这项工作中，我们提出了一种设备，可以产生更大的变化，电阻在零磁场和高温。该器件由两条钇铁石榴石（YIG）下的石墨烯组成，其中施加两个栅极电压以消除YIG诱导的半金属铁磁体中的重电荷掺杂。利用Landauer-Büttiker方法计算了自由铁磁体在零磁场和液氦（氮）温度下的电阻变化，结果表明，在适当的栅压下，自由铁磁体的电阻变化可达$305\times10^6\%$（$16\times10^3\%$）.我们将这种显著的效应归因于自由铁磁体中的栅极诱导全极化反转，这导致器件中的金属态到绝缘体态的转变。我们还发现，所提出的效果可以实现在使用其他磁绝缘体，如EuO和EuS的设备。我们的工作应该有助于开发一个现实的开关设备，是节能和CMOS技术兼容。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall
Mutual Composite Fermion and composite Boson approaches to balanced and imbalanced bilayer quantum Hall system: an electronic analogy of the Helium 4 system
本文用互复合费米子（MCF）和复合玻色子（CB）方法研究了平衡和非平衡双层量子霍尔系统（BLQH），并对两种方法进行了比较。我们发现CB方法在研究不同对称性破缺的基态时优于MCF方法。在CB理论的相位表象中，我们首先研究了激子超流态。该理论将自旋和电荷自由度放在同一个基础上，明确提出了自旋-电荷联系，并以系统的方式对所有可能的激发进行了分类。然后在CB理论的双密度表示中，我们研究了随着距离的增加可能出现的中间相。我们提出了两个临界距离$ d_{c1} < d_{c2} $和三个阶段的距离增加。当$ 0 < d < d_{c1} $处于打破$ U(1) $对称性的ESF态时，系统处于打破平移对称性的赝自旋密度波（PSDW）态时，系统处于$ d_{c1} < d < d_{c2} $态时，在赝自旋通道中有限波矢处磁旋子极小值的坍缩驱动下，在$ d_{c1} $处发生一级跃迁.当$ d_{c2} < d < \infty $时，系统变为两个弱耦合的$ ν=1/2 $复合费米子费米液体（FL）态。在$ d= d_{c2} $处也存在一级跃迁。我们构造了一个量子Ginzburg-Landau作用量来描述从ESF到PSDW的跃迁，它打破了两种完全不同的对称性。利用QGL作用量，我们明确地证明了PSDW具有正方形晶格，并详细分析了PSDW在零温和有限温下的性质。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cryogenic Magneto-Terahertz Scanning Near-field Optical Microscope (cm-SNOM)
本文构建可在1.8 K、5 T下工作的cm-SNOM平台，集成磁低温恒温器、AFM与飞秒激光放大器，实现超导和拓扑材料的磁-太赫兹近场纳米光谱与成像。
2022-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plasmonic terahertz detectors based on a high-electron mobility GaAs/AlGaAs heterostructure
为了表征磁场（B）可调谐THz等离子体探测器，在液氦温度和高磁场下对在高电子迁移率GaAs/AlGaAs异质结构上制造的器件进行光谱实验。样品是门控的（曲折形状的门）或非门控的。通过太赫兹辐射产生的光电压的光谱作为在固定的太赫兹激发从太赫兹激光器的B的函数或作为在固定的B与傅立叶光谱仪的太赫兹光子频率的函数而获得。在第一类测量中，激发的磁等离子体激元的波矢由样品的几何特征定义。还发现磁等离子体激元谱依赖于门的几何形状，这给出了一个额外的参数来控制太赫兹探测器中的等离子体激发。傅立叶光谱显示出强烈的依赖性的回旋共振振幅上的传导带的电子填充因子内的电子气加热与太赫兹辐射的模型解释。这项研究允许定义的优点和限制的等离子体激元器件的基础上，高迁移率的GaAs/AlGaAs异质结构的太赫兹探测在低温和高磁场。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
