Orbital Hall effect as an alternative to valley Hall effect in gapped graphene
已提出带间隙的石墨烯是观察谷霍尔效应的良好平台，谷霍尔效应是一种涉及电子流动的传输现象，其特征在于不同的谷指数。在目前的工作中，我们表明，这种现象是更好地描述为一个实例的轨道霍尔效应，其中模糊的“谷”指数被替换为一个物理量，轨道磁矩，它可以被定义为均匀的整个布里渊区。这种描述消除了谷霍尔电导率中谷限制积分的任意截止选择的任意性，因为轨道霍尔效应中的电导率现在被定义为一个新量的布里渊区积分，称为轨道贝里曲率。这方面的OHE重新提供了直接的解释，在样品的边缘，在以前的克尔旋转测量观察到的积累相反的轨道时刻。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall
Graphene-based heterojunction between two topological insulators
量子霍尔（QH）和量子自旋霍尔（QSH）相位具有非常不同的边缘状态，并且当从一个相位到另一个相位时，一个边缘状态的方向必须反转。我们研究了这种现象在石墨烯中的存在下，一个强大的垂直磁场顶部的自旋轨道（SO）诱导的QSH相。我们发现，低于SO间隙，QSH相位几乎不受磁场的存在。在SO能隙以上，QH相恢复。放置在系统顶部的静电门允许创建QSH-QH结，其特征在于存在沿着拓扑界面传播的自旋极化手性态。我们发现，这样的设置自然提供了一个非常敏感的自旋极化电流开关。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Quantum transport and mobility spectrum of topological carriers in (001) SnTe/PbTe heterojunctions
测量了在（001）非掺杂CdTe衬底上用分子束外延技术生长的SnTe/PbTe异质结的磁输运特性。在低磁场下，观察到电导率的量子修正，这可能归因于结界面处拓扑状态的存在。对于具有5 nm厚的SnTe层的样品，数据分析表明，中间带隙态实际上是带隙的。然而，在10 nm和20 nm的SnTe/PbTe样品的相位相干效应充分解释假设存在的无隙狄拉克锥。在较高的磁场的磁输运的迁移率谱分析（MSA）的框架中描述。我们表明，电子和空穴同时观察到的峰值可能源于所有的SnTe/PbTe异质结的拓扑状态的能量等值面的凹和凸的部分-而不是从携带负和正电荷的准粒子的存在。这种解释是支持的数值计算的无隙（100）狄拉克锥的电导率张量分量，在一个经典的模型和玻尔兹曼输运方程的解决方案的基础上进行。我们的方法表明MSA在应用于拓扑物质的磁输运测量的可行性。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall
Magnon spin Hall magnetoresistance of a gapped quantum paramagnet
受最近实验工作的启发，我们考虑了正常金属和带隙量子顺磁体之间的自旋输运。我们模拟后者作为磁振子莫特绝缘相的易平面铁磁绝缘体。我们评估介导的铁磁体和相邻的正常金属之间的界面交换耦合的自旋电流。对于我们所考虑的强相互作用磁振子，这种自旋电流产生自旋霍尔磁阻，它强烈地依赖于磁场的大小，而不是它的方向。这封信可能会激发量子磁体相位的电检测，并将这些材料纳入自旋电子器件。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Giant Hall photoconductivity in narrow-gapped Dirac materials
带隙Dirac材料中的Bloch带Berry曲率使载流子动力学具有了新的性质。在这里，我们认为，在GDM的小带隙的光响应是显着增强的Berry曲率。这表现在当被圆偏振光照射时，巨大的和可饱和的霍尔光电导性。不同于由磁场中的洛伦兹力引起的霍尔运动（其阻碍纵向载流子运动），由贝里曲率引起的霍尔光电导可以促进纵向载流子输运。在GDM中，这导致霍尔区中的螺旋度依赖的光响应，其中光电导性由其霍尔分量主导。我们发现，每个入射辐照度的诱导霍尔电导率提高了6个数量级时，从可见光区（具有相应的带隙）的远红外。这些结果表明，窄隙GDM是Berry曲率存在时出现的独特物理学的理想测试平台，并为红外和太赫兹光电子学开辟了新的途径。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
High magnetoresistance in graphene nanoribbon heterojunction
我们在由金属（M）和半导体（SC）型扶手椅-石墨烯-纳米颗粒（aGNR）组成的石墨烯异质结构中显示了大的磁阻（MR）效应。在异质结构中，由于波函数的正交性，在零磁场下，SC-aGNR和M-aGNR的第一子带上的传输被禁止。一个有限的磁场引入了量子霍尔效应，它扭曲了波函数。因此，在异质结上发生有限的传输，产生大的MR效应。我们研究了这种MR对温度和电子能量的依赖关系。最后，我们设计了一个磁场效应晶体管，它产生的MR接近100%（85%），在低（室温）温度。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall
Activation gaps for the fractional quantum Hall effect: realistic treatment of transverse thickness
利用局域密度近似下自洽电子结构计算的相互作用势，计算了异质结、方形量子阱和抛物量子阱中分数量子霍尔态在填充分数$ν=n/(2n+1)$处的激活能隙.估计有限厚度使$\sim$ 30%的校正异质结的几何形状的间隙的典型参数，这占了大约一半的实验和理论间隙之间的差异计算一个纯的二维系统。某些模型的相互作用也被考虑。据发现，激活能的行为定性不同，这取决于相互作用是更长或更短的范围比库仑相互作用;有迹象表明，分数霍尔态接近费米海是不稳定的后者。
1999-10-18 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Induced Charged Exciton Studies in a GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As Single Heterojunction
研究了GaAs/Al（0.3）Ga（0.7）As单异质结的磁光致发光（MPL）特性。我们观察到带负电荷的单重态和三重态激子，形成在高磁场超过nu=1量子霍尔状态。带电激子结合能的变化与理论预测符合得很好。这些状态的MPL跃迁强度在nu=1/3和1/5分数量子霍尔（HHH）状态下显示出强度变化（最大值和最小值），这是由于在这些填充因子下电子-空穴屏蔽大幅减少的结果。
1999-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnus spin Hall and spin Nernst effects in gapped 2D Rashba systems
利用半经典玻尔兹曼输运理论研究了具有Rashba自旋轨道耦合的带隙二维电子气中的Magnus输运。除了它的签名中的电荷输运系数，包括在自旋电流运营商的马格努斯速度使我们能够研究马格努斯自旋输运系统。特别地，我们研究了质量间隙和费米表面拓扑结构对Magnus Hall和Nernst电导率及其自旋对应物的行为的作用。我们发现，与普遍的自旋霍尔电导率$σ_s=e/(8π)$不同，Magnus自旋霍尔电导率在零能隙极限下为零.自旋极化垂直于外加偏压（电/热）的马格努斯自旋电流是有限的，而沿偏压的极化为零。每个马格努斯电导率显示一个平台作为费米能量扫过间隙和峰值（其幅度随间隙减小）时，费米能量是在间隙边缘。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and nonlocal conductivity of "gapped graphene"
我们计算霍尔粘度和非局部（即，依赖于波矢量$\bm q$）在强垂直磁场存在下“带隙石墨烯”（具有两个谷的非拓扑绝缘体）的霍尔电导率。使用线性响应理论在零温度范围内的狄拉克近似的朗道水平，我们提出了谷和总霍尔粘度和电导率高达$\bm q^2$在所有频率的解析表达式。虽然总霍尔粘度和电导率的最终公式与先前获得的无间隙石墨烯相似，但推导揭示了两个系统之间的显着差异。首先，当费米能级位于导带中最低朗道能级与价带中最高朗道能级之间的间隙中时，霍尔粘度和霍尔电导率都消失。只有当费米能级{ \it不在带隙中}时，才能恢复无带隙石墨烯的常见公式。其次，在有间隙的石墨烯的情况下，不可能（至少在我们目前的方法中）定义一个单谷霍尔粘度：这个量以与间隙大小成比例的强度发散。只有当两个谷都包括在内时，在两个谷中具有相反符号的发散项才抵消，并且恢复了熟悉的结果。与此相反，非局部霍尔电导率在每个谷是有限的。这些结果表明，在$q$依赖性霍尔电导率的小$q$展开中，将霍尔粘度与$q^2$的系数联系起来的Hoyos-Son公式不能应用于每个谷，而只能应用于整个系统。定义“谷霍尔粘度”的问题仍然悬而未决。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Non-Local Resistance in Locally Gapped Graphene
我们报告了石墨烯基器件中大量谷极化电流的出现，这些电流由空间变化的亚晶格对称性破缺区域驱动，并由非局部电阻（$R_\mathrm{NL}$）指纹揭示。通过使用的量子传输形式主义的组合，获得大量的属性以及多终端设备的响应，一个不均匀的本地带隙的存在下示出引起谷依赖的散射和有限的费米表面贡献的谷霍尔电导率，相关的特性$R_\mathrm{NL}$。这些功能是强大的，对无序，并提供了一个合理的解释有争议的实验在石墨烯/hBN超晶格。我们的研究结果表明，在石墨烯中产生谷霍尔效应的替代机制，以及通过材料和器件工程实现谷依赖电子光学的途径。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall
Orientational pinning of quantum Hall striped phase
在（001）GaAs/AlGaAs上填充高朗道能级的超净二维电子系统中，最近观察到一类新的集体态，这可能与电荷密度波（"条纹相“）的自发形成有关。我们解决以下未解决的问题：沿晶体学方向的条纹钉扎的原因是什么[110]？结果表明，在（001）III-V族单异质结中，二维电子的有效质量是各向异性的。这种自然的各向异性是由于异质结的降低的（C_{2v}）对称性，即使很弱（0.1%），也可以控制条纹方向。平行于界面的磁场会引起有效质量的“磁”各向异性。这两种类型的各向异性的竞争提供了实验的定量描述。
2000-06-14 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Viscosity in Gapped Graphene with and without a Magnetic Field
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 Kavli理论科学研究所）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Department of Physics, Kyoto University（京都大学物理学系）；Institute of Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 中科院拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所 新兴物质科学中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力研究机构 先进科学研究中心）
该研究针对带隙石墨烯，构建静态非均匀电场相关的粘弹性响应，对比应变响应，分析有无磁场下霍尔粘度的特征，关联谷依赖粘弹性与带隙狄拉克材料电磁响应，明确谷霍尔粘度产生条件。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Tunable and giant valley-selective Hall effect in gapped bilayer graphene
贝里曲率类似于磁场，但在动量空间中，并且通常存在于具有非平凡量子几何的材料中。它赋予布洛赫电子横向反常速度，即使在没有磁场的情况下也能产生类霍尔电流。我们报道了原位可调谐的谷选择性霍尔效应（VSHE）的直接观测，其中反转对称性，从而电子的几何相位，是由一个面外电场控制。我们使用高品质的双层石墨烯与固有的和可调的带隙，照射圆偏振的中红外线，并确认所观察到的霍尔电压产生的光诱导谷人口。与二硫化钼相比，我们发现的数量级更大的VSHE，由于带隙的Berry曲率的逆缩放。通过对谷选择性霍尔电导的监测，研究了带隙对Berry曲率的影响。这种VSHE的原位操作为拓扑和量子几何光电器件铺平了道路，例如更鲁棒的开关和检测器。
2022-04-20 cond-mat.mes-hall
Phase transitions on the edge of the ν=5/2 Pfaffian and anti-Pfaffian quantum Hall state
从填充分数$ν={5/2}$分数量子Hall（FractionalQuantumHall）态的边缘重构Pfronan态和反Pfronan态出发，研究发现对向传播边缘模之间的相互作用可以在边缘上诱导相变.在新的“马约拉纳缺口”阶段，一对反向传播的中性马约拉纳模式成为缺口。在新的Majorana带隙相中，准粒子隧穿指数对于边缘重构Pfizer态从$g=1/4$变为$g=1/2$，对于反Pfizer态从$g=1/2$变为$g=0.55-0.75$。新相位是所观察到的$ν={5/2}$状态的候选状态。此外，马约拉纳缺口相提供的例子，非平凡的量子相变可以发生在边缘上的一个bisOH状态没有任何改变的体积拓扑秩序。
2008-04-13 cond-mat.mes-hall
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合，导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点（CNP）输运中的作用，我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应（QHE）.利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明，伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
High-temperature quantum Hall effect in finite gapped HgTe quantum wells
我们报告的观察量子霍尔效应在高温下的碲化汞量子阱具有有限的带隙和厚度低于和高于临界厚度$d_\textnormal{c}$，从一个二维的拓扑绝缘体的传统半导体。在高载流子浓度下，我们观察到量子化的霍尔电导率高达60，K，朗道能级之间的能隙为25，meV的数量级，与从$\mathbf{k\cdot p}$计算获得的朗道能级谱很好地一致。使用在$ν=2\rightarrow 1$的平台-平台转变的标度方法，我们发现标度系数$κ=0.45 \pm 0.04$与标度理论的普适性是一致的，我们没有发现增加的电子-声子相互作用的迹象，以改变标度，即使在这些升高的温度。将有限带隙的碲化汞量子阱中量子化霍尔电阻的高温极限与石墨烯中的室温实验进行比较，发现量子化击穿时的能隙超过了热能相同数量级。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
Controlling the orbital Hall effect in gapped bilayer graphene in the terahertz regime
本文研究带隙双层石墨烯在太赫兹频段的交流轨道霍尔效应，通过垂直电场连续调控能带隙与临界频率，并分析弱磁场下时间反演对称性破缺的影响。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall
Electronic zero modes of vortices in Hall states of gapped graphene
最近对石墨烯的$ν=0$霍尔态中的金属-绝缘体相变的观察激发了金属态中的载流子可能是分数带电涡旋的想法。我们研究的问题，特别是带隙状态的石墨烯和受外部磁场和伪磁场的涡旋可以有中间的间隙零模式的电子状态，这将使他们被充电。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-th
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
Polarization and third-order Hall effect in III-V semiconductor heterojunctions
本文研究III-V族半导体异质结中Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合下二维电子/空穴气的Berry联络极化率诱导电极化与三阶霍尔效应，揭示Dresselhaus耦合、对称线及参数交换对电导率的影响。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence of low-lying gapped excitations in the quantum fluid at nu=5/2
用非弹性光散射方法研究了不可压缩量子霍尔流体在$ν=5/2$中的低位中性激发谱。带隙模式仅在以5/2为中心的非常窄的填充因子范围内可观察到，能量与运输激活间隙的估计重叠。模式被解释为保持自旋方向的激励的波矢色散的临界点。对于非常小的变化$|δν|\lesssim 0.01$的间隙模式消失和连续的低位激发接管指示从不可压缩流体在5/2的可压缩状态的过渡。自旋波模式的观测表明，自旋极化的5/2和2+1/3量子霍尔流体。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous Ultrafast All-Optical Hall Effect in Gapped Graphene
我们提出了一个超快全光学反常霍尔效应在二维（2D）的六方对称的半导体，如带隙石墨烯（GG），过渡金属二硫属化物（TMDC），和六方氮化硼（h-BN）。为了诱导这种效应，材料受到两个强场单光周期脉冲序列的作用：一个手征泵浦脉冲，随后在几个飞秒内跟随一个在2D晶格的扶手椅方向线性极化的探测脉冲。由于拓扑共振效应，第一个（泵浦）脉冲在系统中诱导了大的手征性（谷极化），而第二个脉冲产生了异常霍尔电流的飞秒脉冲。该效应是自然界中最快的全光学反常霍尔效应。它可以应用于超快全光存储和信息处理，包括经典和量子。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fractional quantum Hall effect without energy gap
在分数量子霍尔效应下，我们测量了门控GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As异质结中二维电子系统（2DES）的对角（$ρ_{xx}$）和霍尔（$ρ_{xy}$）磁阻张量分量，以及2DES与门极之间的电容.我们在相当低的磁场下观察到了1/3和2/3分数量子霍尔效应，此时相应的量子态密度的分数极小值已经消失，表明准粒子能隙被完全抑制。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence Detected Doublet Structure in the Integer and Fractional Quantum Hall Regime
我们在这里提出的高迁移率单异质结的偏振磁光致发光测量的结果。在一个大的磁场范围内（2>nu>1/6）的双重结构的存在被解释为可能的证据的存在的磁-旋子极小值的带电密度波。这被理解为即使在IQHE极限的情况下也是强电子相关性的指示。
1999-05-25 cond-mat.mes-hall
Tight-binding study of the magneto-optical properties of gapped graphene
我们研究了带隙石墨烯在磁场作用下的光学性质。我们考虑一个模型的基础上的狄拉克方程，通过一个质量项，其中的对角线和霍尔光学电导率的解析表达式可以导出的间隙。讨论了质量项对电子-空穴对称性和$π$ - $π^*$对称性的影响及其对光学霍尔电导的影响。我们将这些结果与紧束缚模型进行了比较，紧束缚模型中的质量是通过交错势和磁场通过Peierls替换来模拟的。考虑反点晶格作为质量项的来源，我们专注于质量项占主导地位的回旋能量的限制。我们发现，一个大的间隙淬火的磁场的效果。相邻的$π$轨道之间的重叠的作用进行了研究，我们发现，重叠的光学霍尔电导率的狄拉克模型中错过了显着的后果。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall states with gapped boundaries in an extreme lattice limit
我们提出了一个详细的微观调查分数量子霍尔态与带隙的边界在耦合双层晶格模型具有孔的对向传播的手性边缘状态的杂交和缺口。我们专注于冷原子实验的晶格极限，其中每个洞只是由一个单一的删除网站。虽然孔扭曲了原来的能带结构，并导致ingap残留的连续边缘模式，我们发现，最低的近平带代表一个更高的属系统可能会自然地形成通过控制本地跳跃的条款，间隙的边界。值得注意的是，在这个新的平带的局部相互作用导致各种阿贝尔和非阿贝尔分数量子霍尔态与间隙边界驻留在紧急高属表面，我们确定通过提取非平凡的拓扑基态简并和准粒子的分数统计。这些结果表明，即使在极端的晶格极限，实现新的分数量子霍尔态与带隙的边界的可行性，从而使一个可能的新路线走向通用的拓扑量子计算。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Non-conservation of the valley density and its implications for the observation of the valley Hall effect
研究指出驱动谷霍尔效应的电场会破坏谷密度守恒，导致完全带隙绝缘体中无法观测到该效应，并在非完全带隙系统中推导了边缘谷密度积累的费米面公式。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall
Hall conductance and the statistics of flux insertions in gapped interacting lattice systems
研究了零温无限体积带隙二维短程相互作用晶格系统的电荷输运。我们表明，霍尔电导是本地可计算的，是相同的所有系统，这是在相同的间隙相位。我们提供了一个严格的版本的劳克林的磁通插入的论点，这表明，对于短程纠缠系统的霍尔电导是一个整数倍的e^2/h。我们表明，霍尔电导决定磁通插入的统计。对于玻色子短程纠缠系统，这意味着霍尔电导是e^2/h的偶数倍。最后，我们适应的情况下，在一维无限体积的带隙晶格系统的量子化的无源电荷泵的证明。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Impact of disorder on the 5/2 fractional quantum Hall state
我们比较了在常规高迁移率调制掺杂量子阱样品中获得的ν=5/2分数量子霍尔效应态的能隙与在高质量GaAs晶体管（异质结绝缘栅场效应晶体管）中获得的能隙。我们能够识别的不同角色，长程和短程的障碍发挥在5/2状态，并观察到，长程潜在的波动是更有害的5/2状态的强度比短程潜在的障碍。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin Transport Properties of Gapped Dirac Electrons with Tilting
研究了带隙Dirac电子的反常自旋输运系数，并将其应用于准二维有机导体$α$ -（BETS）$_2$ I $_3$.在自旋轨道相互作用引起的间隙的存在下，我们表明，有效的哈密顿量是类似的模型所考虑的凯恩和梅勒与额外的倾斜。有了这个有效的哈密顿量，电导率张量的线性顺序的施加磁场的解析使用微观线性响应理论或久保公式。结果表明，在该体系中，自旋霍尔电导率和与磁场成正比的反常对角自旋电导率都变为非零，它们分别用Berry曲率和轨道磁矩表示，用典型参数估算的自旋霍尔电导率值与Pt的自旋霍尔电导率值相当.
2022-02-03 cond-mat.mes-hall
Gapped broken symmetry states in ABC trilayer graphene
我们采用自洽的Hartree-Fock近似和真实的库仑相互作用对$π$带电子进行模拟，探讨了弱无序ABC堆叠三层石墨烯中对称性破缺的可能性.通过总能量的比较，研究了有带隙和无带隙对称破缺态与正常态之间的竞争。我们发现，带隙状态是有利的，与双层的情况下，无隙的对称性破缺状态是不亚稳态。在带隙态中，层反铁磁态优于反常态和自旋霍尔态。
2012-08-01 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations induced by ballistic snake states in a graphene heterojunction
在石墨烯中实现p-n结，结合其无质量狄拉克费米子的无间隙和手性性质，导致了许多有趣的现象的观察，如双极区的量子霍尔效应，克莱因隧穿和法布里-珀罗干涉，所有这些都涉及pn结的电子输运。沿着pn结传播的弹道蛇态被预测会引起电导振荡，表现出其扭曲的性质。然而，沿pn结的输运研究至今仅在低迁移率器件中进行。在这里，我们报告的观察电导振荡由于弹道蛇状态沿p-n界面在高品质的石墨烯封装的六方氮化硼。这些蛇态是非常鲁棒的，因为它们可以在$12$ ~ $μ$ m上传播，仅受我们的样本大小的限制，并且至少在$120$ ~K下存活。在长距离上引导载流子的能力为石墨烯基电子光学提供了关键的构建块。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall
Strain induced quantum Hall effect of excitons in graphene
我们研究了由单层和双层带隙石墨烯中的应变引起的均匀赝磁场对激子的作用。对于我们的分析，至关重要的是伪磁场作用于激子的组成粒子的电荷，即，电子和空穴，与磁场相比也是如此。此外，使用圆偏振激光场，电子和空穴可以仅在带隙石墨烯的蜂窝晶格的一个谷中被激发。这打破了时间反演对称性，并提供了可能性，观察各种量子霍尔现象在这个赝磁激子系统。我们的研究提出了复合粒子的量子霍尔效应的基本问题，为赝磁激子的量子霍尔物理铺平了道路。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect Measurements at Zero g-Factor
在GaAs/GaAlAs异质结中测量了分数量子霍尔效应能隙随塞曼能量的变化，塞曼能量随流体静压力的变化而变化。在v=1/3处的间隙随压力减小，直到g因子再次增大时改变符号。该行为与在v=1时看到的行为相似，并且表明来自1/3基态的激发可以具有类似自旋的特征。在小塞曼能量下，激发似乎由3个自旋组成，可以解释为一个小的复合skyrmion。
1997-06-16 cond-mat.mes-hall
Direction-dependent linear response for gapped nodal-line semimetals in planar-Hall configurations
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
研究平面霍尔配置中存在方向依赖性的线性响应，揭示有隙节点线半金属的拓扑特性，通过 Berry 曲率和轨道磁矩非零值展示其独特响应特征。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Nernst and Ettingshausen effects in gapped quantum materials
我们调查是否可能存在拓扑不变量的间隙二维材料在低温下的无耗散热电输运。我们给出了宏观和微观的参数表明，热电输运系数消失在零温度的限制，从而拓扑不变量只产生从电霍尔电导和热霍尔电导。我们的论证适用于具有任意强相互作用的系统。我们还表明，没有类似的熵无泵。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measuring carrier density in parallel conduction layers of quantum Hall systems
两个平行的导电层的实验分析确定的平行层的全电阻率张量，在磁场中的另一层是在量子霍尔制度。在调制掺杂层中表现出平行导电的异质结构中，该分析定量地确定掺杂层中的电荷密度，并且可以用于估计迁移率。为了说明一个应用，实验数据显示在调制掺杂异质结中平行传导的磁冻结。作为另一示例，确定在二子带量子阱中最小填充的第二子带的载流子密度。推导出一个简单的公式，可以估计载流子密度在一个高阻平行层从一个单一的霍尔测量的整个系统。
2004-11-19 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Hall effect at Berry curvature hot spot
Berry曲率的热点通常出现在布洛赫带反交叉处，在那里由于Berry相位而产生的霍尔效应最为显著。在小间隙的情况下，在中等电场中可以超过现有霍尔电流公式的绝热极限。本文提出了一种非绝热霍尔效应的理论，即非微扰地捕获跨隙电子-空穴受电场的激发。我们发现了场诱导的电子-空穴相干性和本征霍尔速度之间的一般联系。在相干演化中，电子-空穴相干性可以表现为相当大的ac霍尔速度。当考虑到环境噪声时，它与电场的联合作用有利于电子-空穴相干的形式，该形式仅是波矢和场的函数，导致直流非线性霍尔效应。霍尔电流在场中具有所有奇阶项，并且仍然保留Berry曲率的固有作用。以带隙的狄拉克锥为例进行了定量研究，我们的理论可以用来描述带隙边缘绝缘体如石墨烯和二维MnBi $_{2}$ Te $_{4}$中的体赝自旋霍尔电流
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Coherent edge mixing and interferometry in quantum Hall bilayers
讨论了在量子霍尔双层膜中实现电子波的分束器。我们的架构利用层间隧道混合属于不同层的边缘状态。我们讨论的基本工作原理，建议的相干边缘混频器，可能的干涉实现现有的半导体异质结技术的基础上，相对于规范的量子霍尔干涉仪量子点接触的优势。
2012-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Edge currents shunt the insulating bulk in gapped graphene
通过提升石墨烯的亚晶格对称性，可以在石墨烯的电子光谱中打开一个能隙。在双层中，可以打开大至0.2 eV的间隙。然而，这些间隙很少导致这种半导体在低温下预期的高度绝缘状态。这个长期存在的谜团通常用电荷不均匀性来解释。在这里，我们调查的空间分布的邻近感生的超导电流在带隙的石墨烯，也比较测量在正常状态下的霍尔酒吧和科尔比诺几何形状。通过逐渐打开双层石墨烯中的间隙，我们发现在电荷中性点处的超电流从均匀变化为沿着石墨烯边缘附近的窄条传播。在有间隙的单分子膜中也发现了类似的条纹。这些意见得到证实，通过使用“无边”的Corbino几何形状，在这种情况下，在中性点的电阻率随间隙的增加呈指数增加，如预期的普通半导体。这与霍尔棒几何形状相反，在霍尔棒几何形状中，在类似条件下测量的电阻率饱和到仅约几个电阻量子的值。我们属性的金属般的边缘电导的非平凡的拓扑结构的缺口狄拉克光谱。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall
Sound Induced Hall Currents in Weyl Exciton Insulators
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（物理与天文学院，上海交通大学）
研究外尔激子绝缘体中的输运，基于低能哈密顿量发展半经典波包理论，发现声致霍尔电流，其源于质量诱导贝里结构，为外尔激子序提供直接探针及相互作用产生质量的输运特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Spin Symmetry of the Bilayer Graphene Groundstate
我们展示了清洁，悬浮双层石墨烯的非线性输运实验，揭示了态密度的差距。观察能隙在不同取向的磁场中的演化，我们发现基态是一个自旋有序相。在三种可能的带隙基态中，我们可以排除量子反常霍尔相，留下层反铁磁体和量子自旋霍尔相作为双层石墨烯唯一可能的带隙基态。
2013-04-13 cond-mat.mes-hall
Large anomalous Hall and Nernst effect from nodal line symmetry breaking in Fe$_2$MnX (X=P,As,Sb)
为了获得大的反常霍尔和能斯特效应，需要在费米能附近有大的贝里曲率。这种Berry曲率可以由Weyl点和有间隙的节线引起。一种可能的机制发生在具有对称群的系统中，其中镜像平面导致受保护的节线结构。当这些镜像对称被打破时，e。G.通过固定磁化方向，前节线中的间隙可以沿着间隙线产生Weyl点和大的Berry曲率。在这项工作中，我们研究了这种效应在一个最小的有效模型，并与真正的正规Heusler化合物Fe $_2$ MnX（X=P，As，Sb）的结果。这些材料在非磁性的情况下有三个镜像平面，导致费米能级附近的三个节线。然而，取决于磁化的方向，一些镜像平面被破坏，并且相应的线被隔开，从而产生大的Berry曲率。由于费米能级位于带隙线附近，这导致了很大的反常霍尔和能斯特效应，在系统中掺杂一点点就可以将其调谐到甚至更高的值。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher Hall conductivity from a single wave function: Obstructions to symmetry-preserving gapped edge of (2+1)D topological order
本文提出从单一波函数提取更高霍尔电导率，以判定U(1)对称拓扑序是否存在对称性保持的有能隙边缘态，并通过数值验证及推广到李群对称性。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum Hall conductance of two-terminal graphene devices
比较了量子霍尔体系中单层和双层石墨烯两端电导的测量和理论。我们检查功能的电导作为栅极电压的函数，允许单层，双层，和有间隙的样品进行区分，包括N形扭曲的量子霍尔高原和电导峰和谷的电荷中性点。一般良好的协议之间的测量和理论。差异的可能来源进行了讨论。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Integral charge quasiparticles in a fractional quantum Hall liquid
从集体描述的不可压缩的分数量子霍尔液体作为一种弹性介质，支持带隙中性激发，我表明，该系统的单电子光谱函数在最低可用激发能，以及分离的连续谱在较高的能量表现出尖锐的峰值。我解释这个峰的积分电荷准粒子最近预测的Peterson和Jain \cite{Jain05}的签名，并计算其光谱重量不同的填充因子。
2005-10-18 cond-mat.mes-hall
Impact of inherent energy barrier on spin-orbit torques in magnetic-metal/semimetal heterojunctions
该研究揭示金属异质结中被忽视的固有能垒对自旋输运的调控作用，在Ni81Fe19/Bi0.1Sb0.9双层膜中观测到远大于类阻尼矩的类场矩，验证了能垒改变自旋混合电导的理论，为界面工程调控自旋器件提供新机制。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The gapped state of a carbon mono-layer in periodic magnetic and electric fields
当平滑的、平均为零的、周期性的磁场和电场施加到碳单层（石墨烯）时，在价带和导带之间引入间隙。在这里，这种间隙状态进行了研究分析。它被发现，它不对应于一个带绝缘体：一个恒定的电场感应量子化霍尔电流，即使通过样品的磁通量为零，并没有朗道能级。该现象与Haldegree在周期性磁场中发现的石墨烯样品的现象是相同类型的，该周期性磁场是不平滑的，即在石墨烯晶格常数的尺度上快速变化。这种效应可以用无源、Kohmoto、Nightingale和den Nijs的拓扑理论来解释。对于本文所研究的系统，也给出了简单物理原理的解释。这样，没有磁通量的霍尔效应这一明显奇怪的现象就被揭开了一些神秘的面纱。此外，Halfton的模型需要控制长度尺度小于1埃的外部磁场，因此很难在实验上实现。对于这里研究的模型，控制外部场的长度尺度是由两个数量级或更多的是足够的。因此，该模型更适合于实验实现。
2009-04-24 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Asymmetry in Gapped Topological Insulator Surface States
本文研究了能隙和塞曼相互作用对存在于拓扑绝缘体表面的螺旋狄拉克费米子的联合作用。磁光性质，磁化强度，霍尔效应和状态密度被认为是强调粒子-空穴的不对称性时出现的次主导薛定谔片包括随着主导狄拉克部分的哈密顿量。在适当的情况下，我们将我们的结果与塞曼分裂行为不同的单谷间隙石墨烯系统的结果进行比较。在不需要半经典Onsager量子化条件的情况下，我们给出了由带隙项和薛定谔项的组合效应引起的磁振荡中的相位偏移的推导。我们的结果同意以前的讨论的基础上半经典的论点。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
Bilayers and quasi-3D stacks of Jain series fractional quantum Hall states from parton construction
我们提出了一个描述的双层和准三维堆叠的Jain系列分数量子霍尔态使用其部分子描述，并认为他们作为候选状态时，层间库仑相互作用是可比的层内库仑相互作用。对于双层，K-矩阵理论，提出并示出是不同的去耦或键合层。准3D系统具有无隙规范激发和有隙部分子，它们可以在3D中移动，从而为三维量子霍尔态提供了一个玩具模型。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Kink States in Topolectrical Circuits
我们研究了二维拓扑电（TE）模型中由于手征对称性和反射对称性破缺而出现的拓扑谷霍尔态和扭结态。TE系统由两个部分组成，这两个部分具有不同的拓扑状态，具有相反的谷霍尔指数符号，并由异质结分开。在实际电路中，谷霍尔指数可以通过调制相应段的子晶格节点上的现场电位在两个段之间翻转。电阻耦合的存在，引入非厄米性的系统中，随后导致出现的带隙和无隙谷和扭结状态的导纳谱。这些拓扑模式可以通过系统的阻抗读出来电检测，该阻抗读出可以与其导纳谱相关联。最后，我们确认谷霍尔和扭结状态的鲁棒性，通过现实的LTspice仿真考虑到电路元件中固有的容差窗口和寄生效应。我们的研究表明，TE电路网络作为一个平台，实现和调整谷依赖和扭结拓扑现象的适用性。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle spin from adiabatic transport in quantum Hall trial wavefunctions
准粒子自旋（在时空意义上）与空间曲率耦合。在这里，这个事实被用来计算准空穴在试验量子霍尔态中的自旋，通过在球体上拖动它们来计算，对于由某些共形场论中的共形块给出的试验态。发现自旋与相应场的共形权一致。这一结果完成了最近的一个论点，即使用包含负量子维度的非幺正理论块的构造产生矛盾，阻止它们描述物质的拓扑（间隙）相。
2008-07-19 cond-mat.mes-hall
