Chiral transport along magnetic domain walls in the quantum anomalous Hall effect
最近的预测和随后的发现，在三维铁磁拓扑绝缘体（MTI）（Cr $_y$ Bi $_x$ Sb $_{1-x-y}$）$_2$ Te $_3$薄膜中的量子反常霍尔（QAH）效应为零外磁场下基于手征边缘态的器件开辟了新的可能性。与$ν=1$量子霍尔系统一样，QAH系统被预测为具有沿着膜的边界循环的单个手征边缘模式。手性边缘模式的后向散射应被抑制，最近通过观察量子化良好的霍尔折射率$ρ_{yx} = \pm h/e^2$以及低至几欧姆的纵向折射率来验证。沿着磁畴壁也预期无耗散的1D传导。在这里，我们有意地创建一个磁畴壁的MTI和研究沿畴壁的电输运。我们提出的第一个观察手性运输沿畴壁，与理论预测一致。我们提出了进一步的证据表明，两种模式的平衡和共同传播沿畴壁的长度。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall
Charge and spin textures of Ising quantum Hall ferromagnet domain walls
研究了伊辛（整数）量子霍尔铁磁体中与任意光滑极化织构相关的电荷和自旋结构。我们考虑的情况下，两个极化（表示为“pseudospin”向上和向下）对应的状态具有相反的物理自旋和不同的朗道能级指数，$n\uparrow$和$m\downarrow$。我们推导出的电荷和自旋密度的解析表达式，作为底层的赝自旋纹理的函数，并使用这些结果来调查不同类型的线性畴壁，分析和数值。我们发现，任何光滑的畴壁之间的两个相反的极化域携带一个普遍的量子化的电荷偶极子密度的朗道能级指数，$n-m$的差异成正比。另外，畴壁中的不均匀性可能引起在畴壁处局部化的过量净电荷。有趣的是，与畴壁相关的物理自旋密度通常表现出比赝自旋织构复杂得多的多极结构。例如，这些结果应该有助于阐明伊辛量子霍尔系统中的核电共振和核极化振荡的机制。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall
Signature of multilayer graphene strain-controlled domain walls in quantum Hall effect
畴壁，定义多层石墨烯中不同堆叠区域之间的边界的拓扑缺陷，已被证明具有令人兴奋的物理学。在电子输运实验中原位调整这些拓扑缺陷的能力在畴壁的基本理解以及电子应用方面带来了丰富的可能性。在这里，我们展示了通过MEMS（微机电系统）驱动器和磁阻测量畴壁的多层石墨烯量子霍尔效应的效果。可逆和受控的单轴应变触发这些拓扑缺陷，表现为新的量子霍尔效应平台以及跨器件的电流的离散和可逆调制。我们的研究结果得到了理论计算的支持，并构成了通过电子输运探测多层石墨烯中拓扑缺陷的原位调谐的第一个迹象，为在电子应用中使用可逆拓扑缺陷开辟了道路。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall
Central role of domain wall depinning for perpendicular magnetization switching driven by spin torque from the spin Hall effect
我们研究确定性的磁性反转的垂直磁化的Co层在Co/MgO/Ta纳米正方形驱动的自旋霍尔扭矩从面内电流在下面的Pt层。开关过程的速率限制步骤是畴壁（DW）通过自旋霍尔扭矩通过热辅助机制，最终产生完全反转的域扩展脱钉。需要与电流共线的面内施加的磁场，其中必要的场尺度由克服由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用施加的DW手性的需要来设置。一旦考虑焦耳热，对于4 nm的Pt，开关电流密度与自旋霍尔角θ $_{SH}$ ${\approx}$ 0.07定量一致。
2013-12-27 cond-mat.mes-hall
Interplay between topological protected valley and quantum Hall edge transport
在二维电子气中实现拓扑保护态的一种既定方法是通过施加垂直磁场，从而产生量子霍尔边缘通道。有趣的是，在静电间隙的双层石墨烯中，即使在没有磁场的情况下，拓扑保护的电子态也可以出现在自然发生的堆叠畴壁处。虽然这两种类型的拓扑保护状态都被单独研究过，但它们之间有趣的相互作用仍然知之甚少。在这里，我们专注于拓扑畴壁态和量子霍尔边缘输运的八重简并零朗道水平的高品质悬浮双层石墨烯之间的相互作用。我们发现，两端电导保持近似恒定的低磁场在整个不同的量子霍尔态，因为导电通道之间的畴壁和设备的边缘。然而，对于高磁场，我们观察到的证据，运输抑制在畴壁，这可以归因于出现的频谱迷你间隙。这表明堆叠畴壁确实潜在地不对应于序参量中的拓扑畴壁。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall
Prediction of topological Hall effect in a driven magnetic domain wall
我们研究了在驱动磁DW中可能出现的拓扑霍尔效应。基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski（LLGS）方程的数值模拟结果表明，当DW处于非平衡态时，会出现出射磁通量.磁通量的大小由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya interaction）或面内纵向磁场调制，提供了对预测的THE的实验测试。这些结果表明，即使在拓扑简单的磁性DW中也可以观察到THE，从而为电学探测动态自旋结构开辟了新的可能性。
2019-07-07 cond-mat.mes-hall
Robust magnetotransport in disordered ferromagnetic kagome layers with quantum anomalous Hall effect
对无序铁磁可果美层的磁输运性质进行了数值研究。我们发现在可果美层状材料（如Fe $_3$ Sn $_2$，Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$，和Mn $_3$ Sn）中可以实现大的畴壁磁电阻或负磁电阻，表现出量子反常霍尔效应.戈薇层表现出强烈的磁各向异性和大的磁阻取决于它们的磁织构。这些畴壁磁阻预计将是强大的，对无序和观察无关的畴壁厚度，在铁磁金属中的常规畴壁磁阻。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall
Fractional Fermion Number and Hall Conductivity of Domain Walls
本文计算了厚畴壁的分数费米子数。通过发展支配畴壁周围费米子涨落的狄拉克哈密顿量的谱η函数的热核展开来实现分析。导出了非零费米子数总是伴随着壁面感应霍尔电导的公式。在薄而不可穿透的壁的限制下，出现手征袋边界条件，并计算了这种情况下的霍尔电导率。
2019-08-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Spin-Hall nanooscillator based on an antiferromagnetic domain wall
提出一种基于易轴反铁磁体畴壁的高频自旋霍尔纳米振荡器，利用自旋电流激发 Néel 矢量锥形进动，实现可调至 THz 且阈值电流趋零的稳健交流输出。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall
Threshold Current of Domain Wall Motion under Extrinsic Pinning, $β$-Term and Non-Adiabaticity
从集体坐标下畴壁运动的运动方程出发，对自旋极化电流作用下铁磁体畴壁运动的阈值电流进行了理论研究。考虑了非绝热性和Landau-Lifshitz方程中的一个所谓的$β$ -项的影响，这些影响在壁面的运动方程中用同一项来描述。结果表明，存在四种不同的区域，其特征在于阈值对非本征钉扎、硬轴磁各向异性、非绝热性和$β$的不同依赖性。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall
Domain wall displacement triggered by an AC current below threshold
它从理论上证明了一个钉扎畴壁的位移，通常为$μ$ m的顺序，可以通过使用低于阈值的交流电流驱动。这里的要点是，如果频率被调谐为接近钉扎频率，则由低电流引起的钉扎中心周围的有限运动被共振显著增强，如最近的实验所证明的。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
Current-driven dynamics of antiferromagnetic domain-wall skyrmions
本文在LLG唯象理论框架内结合微磁模拟，研究了反铁磁畴壁斯格明子的电流驱动动力学，发现其因各向异性自旋构型产生有限霍尔角，但在特定主轴方向上霍尔效应会被有条件抑制，揭示了多重孤子自旋织构的非传统动力学。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall
Spin Hall torque driven chiral domain walls in magnetic heterostructures
描述了自旋霍尔力矩驱动下双磁性异质结构中磁畴壁的运动。我们展示了垂直磁化CoFeB的结果|具有各种重金属底层的MgO异质结构。畴壁根据底层材料的不同沿电流流动方向或逆电流流动方向移动。畴壁移动的方向与在这些异质结构中形成的畴壁螺旋的手性相关联。一维模型被用来描述的实验结果和提取参数，如Dzyaloshinskiii-Moriya交换常数，这是负责的畴壁螺旋的形成。本文描述了在磁性异质结构中界面控制所引起的快速效应。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall-based spin-Hall nano-oscillators
在过去的十年中，纳米磁性的两个革命性概念出现在存储技术和先进信息处理的研究中。第一个建议在铁磁纳米线中使用磁畴壁（DW），以在DW赛道存储器中永久存储信息。第二个提出了一个硬件实现的神经形态计算在纳米磁体使用非线性磁振荡在GHz范围内。这两个想法都起源于角动量从传导电子到铁磁体中的局部自旋的转移，要么沿着纳米线推动DW中编码的数据，要么维持人工神经元中的磁振荡。尽管这两个概念有着共同的基础，但它们存在于非常不同的时间尺度上，这使得它们迄今为止不兼容。在这里，我们桥接这两个想法，通过演示使用纯自旋电流的纳米尺度DW内的磁自振荡的激发。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall
Topological defects and Goldstone excitations in domain walls between ferromagnetic quantum Hall effect liquids
结果表明，在由非均匀裸塞曼分裂$ε_{Z}$产生的多畴结构系统中，铁磁量子霍尔效应液体的低能谱是由畴间壁的激发形成的.对于台阶状$ε_Z(r)$，畴壁谱包括具有线性色散的自旋波和由于自旋-轨道耦合引起的小间隙，以及低能拓扑缺陷。后者是带电的，并且在提供通过畴壁网络的渗透的条件下，可以在传输中占主导地位。
1999-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of Transverse Magnetic Field on Dynamics of Current Driven Domain Wall Motion in the Presence of Spin-Hall Effect
从理论上研究了在自旋-霍尔效应存在的情况下，由铁磁层和非磁性金属层组成的双层结构中电流感生畴壁的动力学。用Schryers和Walker方法求解了考虑绝热、非绝热和自旋霍尔效应-自旋转移矩的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，得到了畴壁速度和畴壁宽度随激发角的解析表达式。数值结果表明，只有在阈值电流密度以上，才能观察到畴壁的极性反转。横向磁场的存在以及自旋霍尔效应-自旋转移矩的作用使阈值电流密度增大，相应的阈值电流密度下的饱和速度也增大。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Degeneracy of non-abelian quantum Hall states on the torus: domain walls and conformal field theory
我们分析了环面上的非阿贝尔Read-Rezayi量子Hall态，在那里很自然地将多体问题映射到一维晶格模型上。在薄环面上--无Tao-Waveless（TT）极限--相互作用多体问题是完全可解的。在填充$ν=\frac k {kM+2}$的Read-Rezayi态被认为是局部排斥$k+1$ -体相互作用的精确基态，并且在TT极限中，这表现为基态流形中的所有态在任何$kM+2$连续位点上都精确地具有$k$粒子。对于$M\neq 0$，这些态的二体关联也意味着在$M$相邻位置上不存在多于一个粒子。分数带电准粒子和准空穴出现作为域壁之间的基态，我们表明，不同的域壁图案的数量引起的非平凡的简并，所需的非阿贝尔统计这些国家。在本文的第二部分中，我们考虑准空穴简并从共形场论（CFT）的角度来看，并显示出畴壁图案的计数映射一对一的CFT计数通过融合规则。此外，我们还将CFT分析推广到了高亏格拓扑。
2008-02-05 cond-mat.mes-hall
Perfect Valley Filter in Topological Domain Wall
我们提出了一种基于量子反常霍尔绝缘体和量子谷霍尔绝缘体之间的手征畴壁通道的完美谷滤波器的实现。独特的是，所有这些通道都位于同一个谷中，并单向传播，$100\%$谷偏振通过载波，而没有反向散射。的谷指数，手性，和通道的数量的拓扑电荷的保护，可控的外部领域，和检测的圆二色性。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall
Probing domain wall dynamics in magnetic Weyl semimetals via the non-linear anomalous Hall effect
本研究聚焦磁性外尔半金属的畴壁动力学，探究自旋转移矩介导的电场诱导畴壁相变及其电荷输运特征，发现瞬态局域非线性反常霍尔效应等可直接探测磁化动力学与畴壁位置，并讨论了实验观测方案。
2022-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron/Nuclear spin domain walls in quantum Hall systems
最近的全光NMR实验\cite{Awschalom1,Awschalom2} GaAs量子阱的动机，我们提出了新的实验，将涉及创建空间调制的核自旋配置文件。由于超精细耦合，这些将表现为电子的空间调制的奥弗豪泽场，其幅度可以大到足以抵消甚至逆转某些地方的外部塞曼场。我们讨论了填充因子为$ν= 1$的量子霍尔体系中的二维电子气输运，并证明了由各种核自旋模式引起的电子气中集体模和拓扑激发的存在.我们计算了由于与这些低集体模耦合而引起的核自旋的1/T $_1$弛豫率，并讨论了在$\lbrack 110 \rbrack$方向生长的GaAs量子阱中，高各向异性g张量对输运和低能模的影响.
2001-10-03 cond-mat.mes-hall
Collective Coordinate Models of Domain Wall Motion in Perpendicularly Magnetized Systems under the Spin Hall Effect and Longitudinal Fields
最近对夹在重金属层和氧化物之间的铁磁体异质结构的研究突出了自旋轨道耦合（SOC）和畴壁（DW）运动中的反转对称性破缺的重要性。具体而言，由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，手性DW在这些系统中稳定。SOC也可以导致增强的电流诱导DW运动，自旋霍尔效应（SHE）建议作为这种观察的主导机制。SHE驱动DW运动的效率取决于DW的内部磁结构，其可以使用外部施加的纵向面内场来控制。本文利用微磁学模拟和集体坐标模型研究了强垂直磁化样品中电流驱动的DW在纵向面内场作用下的运动。几个扩展的集体坐标模型被开发来再现微磁的结果。虽然这些扩展的模型显示了这种传统模型的改进，但它们与微磁模拟之间仍然存在差异，需要进一步的工作。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall
NMR Tracing of Hyperfine-Mediated Nuclear Spin Diffusion in Fractional Quantum Hall Domain Phases
我们在$ν= 2/3$上提出了分数量子霍尔畴相核自旋极化的增强扩散。电驱动畴壁运动介导的电阻检测NMR被用作局部核极化的探针，表现出泵浦依赖的信号饱和行为。这表明，一个相对均匀的极化分布，甚至传播到远离钉扎中心的域壁的地方。我们将此归因于这样一个事实，即附近的畴壁泵核极化迅速扩散到域中的核经验骑士场在可比的水平。核扩散的异常增强可以解释在间接的超精细介导的相互作用的核自旋的域。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall
Giant Domain-Wall Hall Magnetoresistance in Magnetic Topological Semimetal
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Information Materials and Technology, Institute for Advanced Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University（华南师范大学）
研究磁性拓扑半金属中多域态下的巨域墙霍尔磁电阻，揭示其与拓扑韦尔能带 Berry 相的关系，展现其在多电阻态调控中的潜力。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current driven second harmonic domain wall resonance in ferromagnetic metal/ nonmagnetic metal bilayer: a field-free method for spin Hall angle measurements
研究了交流电流驱动的双层铁磁金属（FM）/双金属（NM）纳米线中的畴壁运动。用包含所有自旋转移力矩的修正Landau-Lifshitz-Gilbert方程的解描述了自旋霍尔效应存在时畴壁的运动。我们发现，除了已知的第一谐波激励的磁畴壁中心的第二谐波频率响应。与磁性薄膜中自旋-轨道转矩的谐波霍尔测量中实验观察到的二次谐波响应相反，该二次谐波响应直接源自自旋-轨道转矩驱动的畴壁动力学。基于由畴壁动力学产生的自旋电流，确定跨纳米线长度的纵向自旋动力产生的电压。二次谐波响应引入了一种新的实用的无场和全电的方法来探测FM/NM双层结构的有效自旋霍尔角，可以应用于实验。我们的研究结果还表明，利用FM/NM双层结构的磁畴壁为基础的自旋力矩信号发生器和谐振器的能力。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Alternative understanding of the skyrmion Hall effect based on one-dimensional domain wall motion
一个运动的磁skyrmion表现出横向偏转。这种所谓的斯基尔米恩霍尔效应可以用蒂勒方程来解释。在这里，我们提供了另一种解释的skyrmion霍尔效应的基础上的动态域壁包围skyrmion。我们与自旋力矩引起的局部旋转的畴壁段的Skyrmion核心的移动，解释在微磁水平上的Skyrmion霍尔效应。基于我们的直观解释，我们还表明，Skyrmion霍尔效应可以通过结合自旋转移和自旋轨道转矩来抑制，从而消除了利用skyrmion在设备中的主要障碍。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Domain walls, fusion rules and conformal field theory in the quantum Hall regime
我们提供了一个简单的方法来获得融合规则与基本准孔在量子霍尔波函数，在畴壁。融合规则的知识有助于识别描述波函数的基本共形场论。我们得到了两参数波函数族（k，r）的融合规则，并明确给出了共形场论描述。这些包括当r=2时的Laughlin，Moore-Read和Read-Rezayi状态。“加夫尼”波函数是r>2的典型例子，在这种情况下，共形场论是非幺正的。
2008-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced motion of a transverse magnetic domain wall in the presence of spin Hall effect
我们从理论上研究了双层纳米线中横向磁畴壁的电流诱导动力学，双层纳米线由铁磁体和非磁体组成，具有强的自旋轨道耦合。畴壁动力学的特征在于两个阈值电流密度，$J_{th}^{WB}$和$J_{th}^{REV}$，其中$J_{th}^{WB}$是畴壁的手性切换的阈值，$J_{th}^{REV}$是由自旋霍尔效应引起的反转畴壁运动的另一阈值。对于满足条件$J_{th}^{WB} > J_{th}^{REV}$和α> β（α为Gilbert阻尼常数，β为自旋力矩的非绝热性）的系统，具有一定手征性的畴壁可以在电流范围$J_{th}^{REV} < J < J_{th}^{WB}$内沿与电子流方向相反的方向高速运动。微磁模拟证实了分析结果的有效性。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum anomalous Hall effects controlled by chiral domain walls
我们报道了凝聚态物理中两种不同拓扑相的相互作用，即磁手征畴壁（DW）和量子反常霍尔（QAH）效应。我们证明了由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用驱动的手征DW可以将均匀区域分成几个区域，相邻区域具有相反的量子化霍尔电导。外加磁场引起的畴膨胀和热涨落可以不断地改变具有手征边缘态（CES）的分离畴，从而产生可重构QAH效应。更有趣的是，我们表明，CES的位置可以通过自旋电流驱动的手征DW运动进行调谐。为了实现这些现象，提出了几种具有高居里温度和大拓扑带隙的二维磁体。我们的工作揭示了手性DW可控QAH效应的可能性。
2022-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting multi-channel topological boundary modes in a quantum Hall valley system
对称性和拓扑学在识别物质的相态及其性质方面起着关键作用。这两个概念是理解量子霍尔铁磁体（QHFM）的核心，量子霍尔铁磁体是具有自发破缺自旋或赝自旋对称性的二维电子相，其波函数也具有拓扑性质。不同的对称性破缺QHFM相位之间的域壁被预测为主机无间隙的一维（1D）模式，出现由于在这样的接口的底层电子波函数的拓扑变化。虽然各种QHFM已被确定在不同的材料，探测在这些域壁的相互作用的电子模式尚未完成。在这里，我们使用扫描隧道显微镜（STM）直接可视化边界模式的自发形成，在一个符号变化的拓扑间隙，在域壁之间的不同谷极化量子霍尔相的铋表面上。通过改变谷占领和相应的模式在畴壁的数量，我们可以实现不同的制度，其中谷极化通道是金属或开发光谱间隙。这种行为是库仑相互作用的结果，受到了库仑破裂谷味道的限制，这决定了拓扑模式中的电子是否可以反向散射，使这些通道成为一类独特的相互作用的Luttinger液体。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Universal Absence of Walker Breakdown and Linear Current-Velocity Relation via Spin-Orbit Torques in Coupled and Single Domain Wall Motion
我们从理论上考虑了自旋轨道和自旋霍尔力矩驱动的畴壁运动。我们发现，这是可能的，以实现普遍缺乏沃克崩溃的所有自旋轨道扭矩使用实验相关的自旋轨道耦合强度。对于自旋轨道转矩以外的纯Rashba自旋轨道转矩，这给出了一个线性的电流-速度关系，而不是在高电流密度的速度饱和。这种效应非常强大，在软磁和硬磁材料中，以及在存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和合成反铁磁体中的耦合畴壁中都可以发现，在那里它会导致非常高的畴壁速度。此外，最近的实验表明，合成反铁磁体的切换不遵守通常的自旋霍尔角依赖性，但域的膨胀和收缩可以选择性地控制切换只施加在平面内的磁场大小，而不是它的符号。我们首次表明，自旋霍尔转矩和层间交换耦合的组合产生必要的相对速度，这种切换发生。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall
Modulation of anisotropic magnetoresistance by anomalous Hall signal and its application to real-time domain wall velocity measurement
本文提出了一种利用反常霍尔信号调制各向异性磁电阻（AMR），从而测量近场畴壁运动速度的方法。我们研究了纵向（Rxx）霍尔几何中恒定磁场下的磁化弛豫。我们观察到不对称的Rxx峰出现在DW钉扎领域。这种不寻常的磁阻行为解释考虑AMR调制的异常霍尔电压。在所提出的方法中，使用磁化弛豫，DW速度的实时测量是比较容易的其他显微镜方法。此外，来自异常霍尔电压的附加信号使得该技术对于DW速度测量更简单和灵敏，这可以用于各种自旋电子传感应用。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effects of Domain Walls in Quantum Anomalous Hall Insulator/Superconductor Heterostructures
在最近的实验中，在量子反常霍尔（QAH）绝缘体/超导体异质结构输运测量中观察到高度为$\frac{e^2}{2h}$的半量子化纵向电导平台（HQCP）。据预测，这些HQCP是手征马约拉纳边缘态的签名。HQCP应该出现在霍尔电导$σ_{xy}$被量化的区域。然而，实验上，当霍尔电导$σ_{xy}$仅为体中出现耗散通道时量子化值的80%时，出现一对HQCP。体中的耗散通道预计会引起Andreev反射并破坏HQCP。在这项工作中，我们解释了如何域墙可以导致$σ_{xy}$偏离其量化值，并在同一时间保持量化的HQCP。我们的工作支持这样的说法，即实验观察到的HQCP确实是由QAH绝缘体/超导体异质结构中的手性Majorana模式引起的。
2016-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Integer Quantum Hall Effect in Graphene Channel with p-n Junction at Domain Wall in Ferroelectric Substrate
我们发现，在铁电衬底中的180度铁电畴壁（FDW），诱导石墨烯沟道中的pn结，导致整数量子霍尔效应的垂直和平行模式的非平凡的温度和栅极电压依赖性。特别地，对应于跨石墨烯沟道的pn结的垂直模式v的数量随着栅极电压从小整数增加到更高的分数而变化，例如v=1、1.5、2、. 5.1,.. 9.1，23，这些数字及其不规则序列与分数序列v= 1.5，2.5，.主要不同。早些时候报道。不寻常的v数的起源是边缘模v1和v2的显著不同的数目，对应于pn结边界的左域（n1）和右域（n1）中显著不同的载流子浓度。浓度n1和n2由栅电压和极化贡献决定，因此它们的差异源于铁电衬底不同畴中自发极化的不同方向。在顺电相中，n1和n2之间的差异随着自发极化的消失而消失。从铁电相到顺电相的相变可以随着温度的升高（温度诱导的相变）或随着铁电衬底厚度的减小（厚度诱导的相变）而发生。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Activation of anomalous Hall effect and orbital magnetization by domain walls in altermagnets
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Johannes Gutenberg University Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
研究通过域墙激活纯交替铁磁体中的异常霍尔效应和轨道磁化，揭示了域墙在理解其磁输运性质中的关键作用。
2025-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced Dynamics of Bloch Domain-wall Bimerons
本文研究了在STT和SOT作用下畴壁双孤子及双孤子链的电流驱动动力学，发现自旋电流方向影响双孤子霍尔效应，且增加双孤子数量会降低其集体迁移率，为自旋电子器件设计提供指导。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Bimeron Traveling on the Domain Wall
College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University（深圳技术大学工程物理学院）；The Center for Advanced Quantum Studies and Department of Physics, Beijing Normal University（北京师范大学高级量子研究中心及物理系）；College of New Materials and New Energies, Shenzhen Technology University（深圳技术大学新材料与新工程学院）；Department of Applied Physics, Waseda University（早稻田大学应用物理系）；Anhui Province Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心低能量子材料与器件安徽省重点实验室）；School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳）理学院）
本研究探讨Néel型畴壁双子在自旋轨道力矩下的动力学，发现两种依赖自旋电流极化的机制，其中推动畴壁可使双子速度提升约40倍，为节能自旋电子器件提供新途径。
2024-05-06 cond-mat.mes-hall
Threshold Logic with Current-Driven Magnetic Domain Walls
电流驱动磁畴壁逻辑的最新证明[Z. Luo等人，Nature 579：214]基于被识别为可重构NAND/NOR功能的三输入逻辑门。我们重新解释这个逻辑门作为少数门的阈值逻辑的上下文中，使畴壁阈值逻辑范例中的器件数量可以减少80%。此外，通过将逻辑门扩展到三个以上的非等权重输入，可以实现器件数量减少87%。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cs.ET
Quantum Valley and Sub-valley Hall Effect in the Large Angle Twisted Bilayer Graphene
本文研究了大角度扭曲双层石墨烯中的量子谷与亚谷霍尔效应，发现微小角度偏离会形成一维畴壁导电通道构成的二维网络，诱发非费米液体输运，且可通过层位移和电场调控畴壁模式，为相关效应提供了高可调谐性新平台。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superfluid-Insulator transition of quantum Hall domain walls in bilayer graphene
我们考虑双层石墨烯的零填充量子霍尔铁磁态受到一个扭结状的垂直电场，它产生的电子态和低能量集体模式的畴壁被限制沿他们移动。特别是，它示出了两对集体螺旋模式形成在扭结的相对侧，每对由具有相同的螺旋度的模式。我们推导出一个有效的场论模型，这些模式的两个弱耦合各向异性量子自旋梯，通过控制的电场和磁场的参数可调。这产生了丰富的相图，其中由于模式的螺旋性质，不同的相位具有非常不同的电荷传导特性。最值得注意的是，这个系统可能表现出从超流体到绝缘相的转变。
2013-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Pfaffian quantum Hall state made simple--multiple vacua and domain walls on a thin torus
我们分析了薄环面上的Moore-Read Pfronan态。已知的六倍简并度是由两个不等价的晶体状态实现的，分别具有四倍和两倍简并度。基本的准空穴和准粒子激发是这些真空之间的畴壁，简单的计数参数为固定位置的$2n-k$空穴和$k$粒子给出了一个$2^{n-1}$维的希尔伯特空间，并为每个空穴和粒子分配一个电荷$\pm e/4$。这概括了已知的性质的孔激发Pfiran状态推导出使用共形场论技术。使用模型哈密顿量和少量粒子的数值计算支持存在一个稳定的相与退化真空和四分之一带电畴壁也远离薄环面的限制。自旋链哈密顿量编码的退化真空和各种域壁。
2006-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Current-Driven Domain Wall Motion: A Poorman's Approach
本文提出了有限电流作用下铁磁体畴壁动力学的完备理论。电流被示出有两个效果，一个是动量转移，这是成比例的电荷电流和壁电阻率（$\rhow$），和其他的是自旋转移，成比例的自旋电流。对于厚壁，在金属线，后者占主导地位，壁运动的阈值电流是由难磁化轴磁各向异性，除了非常强的钉扎的情况下。对于薄壁，例如纳米接触和磁性半导体，动量转移效应占主导地位，并且阈值电流与$\Vz/\rhow$成正比，$\Vz$是钉扎电位。
2003-08-23 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of a Quantum Hall Ising Nematic: Domain Walls and Disorder
本文研究了量子霍尔机制下多沟道半导体中自发破缺的谷对称性与空间无序之间的相互作用。在谷具有各向异性电子色散的情况下，先前的长波长分析[Phys.Rev.B82，035428（2010）]鉴定出两个表现出QHE的新相。第一种是量子霍尔伊辛线（QHIN），一种在宏观输运各向异性中表现出长程取向有序的相。第二个是量子霍尔随机场顺磁体（QHRFPM），出现时的伊辛秩序被破坏的淬火无序，其特征在于一个域结构与一个独特的响应谷破磁应变场。在这里，我们提供了一个更详细的微观分析的QHIN，这使我们能够（一）估计其伊辛有序温度;（二）研究其畴壁激发，这在确定其属性中起着核心作用;和（三）分析其响应淬火无序从杂质散射，这给了一个估计域的大小在后代QHRFPM。我们的结果是直接适用于AlAs异质结构，虽然他们的定性方面通知其他铁磁QH系统，如Si（111）异质结构和双层石墨烯与三角翘曲。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perpendicular magnetization reversal in Pt/[Co/Ni]$_3$/Al multilayers via the Spin Hall Effect of Pt
我们结合反常霍尔效应和磁光克尔效应技术，实验研究了Pt/[Co/Ni] $_3$ /Al多层膜的电流感生磁化反转.对于0.3 TA/m $^2$量级的电流密度，磁化反转通过相反极性的域的成核和传播发生。在这些实验中，我们证明了一个完整的控制每个阶段：i）的奥斯特场控制域成核和ii）域壁传播发生的自旋扭矩从Pt自旋霍尔效应。这种情况需要面内磁场来沿着电流调谐畴壁中心取向，以实现有效的畴壁传播。事实上，作为成核，域壁是手性和Néel样的，由于界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parafermion supporting platform based on spin transitions in the fractional quantum Hall effect regime
我们提出了一个实验上可行的系统的基础上自旋跃迁的分数量子霍尔效应制度，parafermions，高阶非阿贝尔激发，可以潜在地实现。我们提供了一个概念验证的实验表明，在专门设计的异质结自旋跃迁在填充因子2/3可以静电诱导，允许局部控制的极化和按需形成的螺旋畴壁与分数电荷激发，parafermions形成的先决条件成分。我们还提出了精确的对角化数值研究的域之间形成的域壁不同的自旋极化的分数量子霍尔效应制度，并表明它们确实具有电子和磁性结构时，耦合到s波超导体形成所需的parafermion。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall
Doping-induced Quantum Anomalous Hall Crystals and Topological Domain Walls
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Center for Integrated Nanotechnologies (CINT), Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心）
研究掺杂对TMD莫尔超晶格中ν=1量子反常霍尔绝缘体的影响，发现掺杂可生成量子反常霍尔晶体和拓扑域墙，其中包含skyrmion自旋纹理和chiral局域模式。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pump-probe nuclear spin relaxation study of the quantum Hall ferromagnet at filling factor nu = 2
用泵浦-探测技术研究了在InSb栅控二维电子气中形成的nu = 2量子霍尔铁磁体（QHF）的核自旋-晶格弛豫时间T1。与具有Korringa型温度依赖性的nu = 1周围的量子霍尔态的长T1相反，nu = 2 QHF的温度无关的短T1表明在畴壁中存在低能集体自旋激发。此外，这种铁磁状态的T1也被发现是填充和电流无关。这些结果的解释相比，其他QHF的T1属性进行了讨论的畴壁skyrmion，这将导致更好地理解QHF。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound state in pseudo-spin domain wall of 2-D topological insulator
本文研究二维拓扑绝缘体复合畴壁螺旋边缘态中邻近诱导的马约拉纳束缚态，数值证明其因自旋与赝自旋空间双重正交性而对化学势和磁无序具有异常鲁棒性。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Near-zero effective magnetization enabling ultra-low threshold currents in spin Hall micro-oscillators
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）；University College London（伦敦大学学院）；Tohoku University（东北大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；CNRS, Université Paris-Saclay（法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
该研究通过调控近零有效磁化强度，大幅降低自旋霍尔振荡器的阈值电流密度，实现了微米级自旋霍尔微振荡器，为超低功耗自旋霍尔器件提供了新策略。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall
Scaling of the Hall effects beyond the quantum resistance threshold in oxidized CoFeB
本文研究了从金属态到强绝缘态六个电阻率量级的非晶态CoFeB铁磁体的普通和异常霍尔效应。当电阻超过量子电阻阈值时，异常霍尔效应的极性反转，并且普通和异常霍尔效应的幅度都与电阻率成二次方地增加。非寻常霍尔效应的绝对值在金属态和绝缘态之间的八个数量级的整个范围内与普通效应成线性比例。该行为在定性和定量上与理论预测和实验已知的其他材料不同。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reduction of threshold current density for current-driven domain wall motion by shape control
我们研究了Ni 81 Fe 19纳米线的电流驱动畴壁（DW）运动所需的阈值电流密度的纵横比（厚度/宽度）的依赖性。理论上表明，阈值电流密度与难磁化轴磁各向异性Kperp和DW宽度λ的乘积成正比。（Phys. Rev. Lett. 92，086601（2004）.）实验结果表明，在Ni_（81）Fe_（19）纳米线的情况下，Kperp可以由磁形状各向异性控制，阈值电流密度随着Kperp*l的增加而增加.我们成功地降低了一半的阈值电流密度的形状控制。
2006-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall resistance in CoFeB-based heterostructures with interface Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了W/Ta/CoFeB/MgO异质结的畴壁电阻。Ta层的厚度是不同的，以控制域壁的类型，通过在界面Dzyaloshinskii Moriya相互作用的变化。我们发现一个几乎恒定的畴壁电阻对Ta层厚度。各向异性磁电阻、自旋霍尔磁电阻和反常霍尔效应的贡献很好地描述了厚Ta层膜的畴壁电阻。然而，对于Ta薄层薄膜，发现了手性类Néel畴壁，这一结果表明了从电阻测量研究畴壁类型的困难。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced domain wall motion in Rashba spin-orbit system
由于交换相互作用而引起的自旋转移效应的转移所引起的电流感生磁畴壁运动被期望用于下一代高密度存储。我们在这里表明，有效的畴壁操纵可以通过引入Rashba自旋轨道相互作用，诱导自旋进动的传导电子，并作为一个有效的磁场。它对畴壁运动的影响取决于畴壁的形状。我们发现，该效果是显着的布洛赫壁与沿电流的难轴，因为有效场的作品作为$β$或类场项，并删除阈值电流，如果在非本征钉扎是缺席。对于易磁化轴垂直于Rashba平面的Néel壁和Bloch壁，在低于本征阈值的电流下，有效场诱导壁的阶跃运动，对应于壁平面旋转约$π$的角度.因此，Rashba相互作用将有助于在低电流下辅助畴壁的有效运动。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall
Domain wall skew scattering in ferromagnetic Weyl metals
我们研究运输的磁畴壁（DWs）的存在下，在铁磁I型外尔金属的晶格模型。我们计算的对角线和霍尔电导率在DW的存在下，使用久保和Landauer形式主义，并揭示DW散射的效果。当费米能级位于外尔点附近时，我们发现在DW处存在强烈的斜散射，这导致了显著的附加霍尔效应。我们估计多域配置的平均霍尔电阻率，并确定DW散射的贡献变得显着的限制。我们表明，通过线性化的晶格周围的Weyl点的色散得到的连续模型没有正确地捕捉到这个DW物理。超越线性化理论，并纳入领先的曲率项，导致半定量协议与我们的晶格模型的结果。我们的研究结果是相关的自旋轨道耦合铁磁体的霍尔电阻率的实验，可以有外尔点附近的费米能量。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic transport in electrostatically-defined spin-full channels in quantum Hall ferromagnets
在这项工作中，我们使用静电控制的量子霍尔铁磁跃迁在CdMnTe量子阱研究电子输运通过个别域壁（DWs）在特定位置诱导。这些DW是由于具有相反自旋极化的两个反向传播边缘态的杂交而形成的。通过DWs的传导被发现是对称的磁场方向反转下，这些DWs的螺旋性质一致。我们观察到长畴壁处于绝缘区，局域化长度为4 - 6~ $μ$ m.在较短的DW中，电阻在低温下饱和到非零值。研究了磁场中的介观电阻涨落。通过自旋轨道相互作用引起的带隙内杂质态输运的理论模型与实验数据符合得很好。螺旋形DW需要对称性来形成合成p波超导体。实现静电控制的一个单一的螺旋畴壁是一个里程碑的道路上，他们的可重构网络，并最终证明编织的非阿贝尔激发。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall
