Transient dynamics of spin-polarized injection in helical Luttinger liquids
我们分析了注入二维拓扑绝缘体边缘态的自旋极化电子波包的时间演化。在电子相互作用的存在下，该系统被描述为一个螺旋Luttinger液体和注入电子分馏。然而，由于金属探测器的存在，在直流测量中没有分数化的证据，并且在这种情况下，系统不会显示出偏离其非相互作用行为的情况。尽管如此，我们表明，螺旋Luttinger液体的性质出现在瞬态动力学，其中签名的电荷/自旋分馏可以清楚地识别。
2015-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit interactions in a helical Luttinger liquid with a Kondo impurity
研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用对耦合近藤杂质的螺旋Luttinger液体物理的联合作用。Rashba偶联可能在某些参数范围内破坏Kondo单线态形成[Phys.Rev.B86，161103（R）（2012）]。这种影响在这里示出为足够强的Dresselhaus相互作用消失。通过计算电导、电流和电流波动以及热导来研究系统的输运性质。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Helical Liquids and Non-Abelian Anyons in Quantum Wires
我们研究了具有自旋轨道耦合的一维线。我们证明了在塞曼场和强电子-电子相互作用的存在下，一根干净的金属丝可以形成分数螺旋液体态，其现象类似于分数量子霍尔液体。最值得注意的是，线的两端电导预测显示分数量子化电导平台在低电子密度。当系统与超导体接近耦合时，分数马约拉纳束缚态可以稳定。我们讨论如何无序不稳定这些分数阶段。讨论了在双线系统中实现类似状态的可能实验。
2013-01-30 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
Rashba-controlled thermal valve in helical liquids
在一维费米子系统的背景下，螺旋Luttiger液体不仅具有有趣的自旋性质，而且还具有利用有限Rashba耦合通过静电门进行操纵的可能性。我们使用这个属性表明，一个异质结构组成的螺旋Luttinger液体，接触到两个金属引线和顶栅补充，可以用作一个可调的热阀。通过依赖于玻色化技术和散射的等离子体模式，我们调查的性能，这个阀门相对于电子-电子相互作用，温度和属性的门。对于实验相关参数，所提出的装置可以实现的热导的最大调制在$7 \%$附近。这种变化既可以是正的，也可以是负的。此外，浇口的几何形状的修改可能导致与干涉效应相关的特定温度依赖性。我们还认为，我们预测的效果可以用来建立在二维拓扑绝缘体的边缘状态的螺旋性质。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fundamental limits to helical edge conductivity due to spin-phonon scattering
研究了二维拓扑绝缘体螺旋边缘态的电子-声子相互作用对电导的影响。我们表明，体声波声子引起的边缘变形修改的边缘状态的自旋纹理，并由此产生的自旋-声子耦合导致非弹性背散射，使运输扩散。使用半经典玻尔兹曼方程，我们计算的电导率，并表明它具有金属布洛赫-格吕奈森定律。在主体材料的德拜温度量级的温度下，自旋-声子散射因此显著降低边缘态的电导率。输运仅在足够短的边缘保持弹道，在这种情况下，对量子化电导的校正在低温下以$δG \propto T^5$的形式消失。耦合强度仅依赖于螺旋自旋织构沿变形边缘的平行传输，由主体材料的密度和声速决定。我们的研究结果施加的螺旋边缘通道的有限温度电导率的基本限制。
2018-06-14 cond-mat.mes-hall
Charge-spin duality in non-equilibrium transport of helical liquids
在四端组态下，研究了量子自旋霍尔绝缘体两边电荷和自旋扇区的非平衡输运性质。对于两个连接到非相互作用电子库的螺旋状Tomonaga Luttinger液体（hTTL），发现电荷和自旋扇区之间存在简单的对偶关系。如果相对边缘上的hTL局部或非局部耦合，则它们之间的混合产生有趣的物理学，其中自旋信息可以通过电荷测量容易地检测到，反之亦然。特别是，我们展示了如何在没有充电电流的情况下，纯自旋密度可以产生在一个设置，其中包含两个hTLL和一个自旋Tomonaga Luttinger液体之间。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag between helical Luttinger liquids
我们从理论上研究了自旋旋转对称性被破坏的两个螺旋边缘之间的库仑阻力，例如在两个电容耦合的量子自旋霍尔绝缘体中会发生的情况。对于螺旋边缘，库仑阻力特别有趣，因为它专门探测打破单个边缘电导量子化的非弹性相互作用。使用动力学方程形式主义，补充玻色化，我们发现，拖曳电阻率$ρ_D$表现出对温度的非单调依赖性$T$。在低$T$的限制，$ρ_D$消失与减少$T$作为一个幂律，如果intraedge相互作用不是太强。这与传统量子线中的库仑阻力形成鲜明对比，在传统量子线中，$ρ_D$在$T\to 0$处发散，而不管排斥相互作用的强度如何。螺旋边缘之间的库仑阻力的另一个不寻常的性质涉及更高的$T$，与Luttinger液体模型不同，阻力由等离子体介导。特殊类型的等离子体介导的阻力可以被视为螺旋液体的一个显着特征-因为它需要特殊的Umklapp散射，只有在电子光谱中存在狄拉克点时才能得到。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-channel Kondo problem in coupled interacting helical liquids
本文研究两个相互作用螺旋液体耦合到自旋-1/2磁性杂质的双通道近藤问题，利用多通道Luttinger液体形式体系和微扰重整化群方法，揭示通道间相互作用对相图、固定点流向及电导温度标度行为的影响。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopy between one-dimensional helical conductors
我们从理论上研究了两个平行的一维螺旋导体系统在相互作用，Luttinger液体制度的隧道光谱。我们计算了非线性微分电导作为导体之间的电压偏置和轨道动量移动的函数引起的隧穿电子上的正交磁场。我们表明，电导图表现出干涉图案，这是相互作用的螺旋液体的特性。这可以与规则的Luttinger液体之间的隧穿的不同干涉图案形成对比，所述规则的Luttinger液体由基本集体激发的自旋-电荷分离控制。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect in the helical edge liquid of the quantum spin Hall state
随着碲化汞量子阱中量子自旋霍尔（QSH）效应的观测，一个重要的问题是了解杂质对QSH区输运的影响。利用线性响应和重整化群方法，计算了磁性杂质存在下QSH绝缘体的边缘电导随温度的变化。在高温下，近藤和/或两粒子散射引起对数温度依赖性。在低温下，对于弱库仑相互作用的边缘液体的电导恢复到不寻常的幂律特性的“本地螺旋液体”的幺正性，而强相互作用运输收益弱隧穿通过杂质，只有一半的电子电荷转移在每个隧穿事件。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Quantum Edge Gears in 2D Topological Insulators
我们发现，两端输运可以测量Luttinger液体（LL）参数$K$，在螺旋LLS的边缘的二维拓扑绝缘体（TI）与Rashba自旋轨道耦合。我们考虑一个库仑阻力几何与两个共面TI和短程自旋翻转边缘间散射。注入一个边缘回路的电流在第二个边缘回路中引起循环，第二个边缘回路在没有引线的情况下漂浮。在低温（$T \rightarrow 0$）理想阻力区，电导为$(e^2/h)(2 K + 1)/(K + 1)$。在较高的$T$下，我们预测电导率为$\sim T^{-4K+3}$。还计算了单个边缘的电导率。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Protection from Random Rashba Spin-Orbit Backscattering: Ballistic Transport in a Helical Luttinger Liquid
Rashba自旋轨道耦合和势无序的结合诱导了二维拓扑绝缘体边缘态的随机电流算符。我们证明，通过这样的边缘的电荷传输是弹道在任何温度下，有或没有Luttinger液体相互作用。该解决方案利用了一个映射到自旋1/2在一个随时间变化的字段，保留沿一个随机起伏的组件（可积动力学）的投影。我们的结果是准确的，并排除了随机Rashba后向散射作为一个来源的温度依赖性运输，缺乏可积性破坏条款。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-Temperature Conductivity of Weakly Interacting Quantum Spin Hall Edges in Strained-Layer InAs/GaInSb
我们报道了应变InAs/Ga0.68In0.32Sb量子阱中的低温输运测量结果，该量子阱支持时间反转的螺旋边缘态。不同尺寸器件的螺旋边电导随温度和偏置电压的变化与弱相互作用螺旋边态的理论预期一致。此外，我们还发现螺旋边缘态的磁电阻与边缘相互作用效应和无序强度有关。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Helical Luttinger liquid on the edge of a 2-dimensional topological antiferromagnet
本研究在偶数层MnBi₂Te₄拓扑反铁磁体边缘观测到螺旋Luttinger液体（HLL），通过扫描超导量子干涉器件验证了其螺旋边缘电流与幂律电导标度行为，为可调拓扑物质在自旋电子学和量子计算中的应用提供了新平台。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance of a helical edge liquid coupled to a magnetic impurity
在理想的二维量子自旋霍尔器件中，输运由具有相反自旋的电子的反向传播边缘态支配，给出了电导的普适值$2e^2/h$。我们研究了磁性杂质对电导的影响，磁性杂质可以将电子从一个边缘状态反向散射到另一个边缘状态。在各向同性近藤交换的情况下，我们发现，由这样的杂质引起的电导的校正消失在直流极限，而热导确实获得有限的校正由于自旋翻转背散射。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization group approach for the scattering off a single Rashba impurity in a helical liquid
据推测，在拓扑绝缘体的螺旋边缘状态中会发生两粒子非弹性反向散射，并且预计会改变输运。在这封信中，通过使用一个重整化群的方法，我们提供了一个微观的推导过程中，存在一个时间反演不变的Rashba杂质势。与以前的方法不同，我们能够证明这种效应只发生在电子-电子相互作用的存在下。此外，我们发现，作为温度的函数的线性电导表现出两个标度行为之间的交叉：$K>1/2$的$T^{4K}$和$T^{8K-2}$的$K<1/2$，与$K$的Luttinger参数。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detection of entanglement by helical Luttinger liquids
库珀对或电子-空穴分裂器是能够将纠缠的费米子准粒子空间分离成介观固态系统（例如量子点或量子线）的装置。我们从理论上研究这样的分裂器的基础上一对螺旋Luttinger液体，这自然出现在量子自旋霍尔绝缘体的边缘。为每个螺旋液体配备一个分束器，电流-电流互相关可以用来构造一个贝尔不等式，其违反将表明注入的电子和/或空穴的非局域轨道纠缠。然而，由于Luttinger液体的相关性，纠缠指数抑制在有限的温度。
2014-02-25 cond-mat.mes-hall
Helical Luttinger liquid on a space-time lattice
针对一维 Luttinger 模型离散化中的费米子倍增阻碍，提出同时离散化时空以获得含 Hubbard 相互作用的局域 Lagrangian，从而支持保持拓扑保护的量子 Monte Carlo 模拟。
2025-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between a topological superconductor and a Luttinger liquid
研究了拓扑超导体与螺旋Luttinger液体之间的量子点接触。利用重整化群分析了螺旋Luttinger液体中电子-电子相互作用对该系统低能物理的影响。在通过马约拉纳边缘通道的隧道效应引起的点接触处的各种耦合中，螺旋形卢廷格液体中诱导的反向散射与排斥相互作用最相关。因此，在低温下，螺旋形Luttinger液体被有效地切割成两个分离的半丝。因此，低温物理是由一个固定点组成的两个引线耦合到拓扑超导体，和电输运性质通过点接触在低温和低偏压下的主导通过Majorana边缘通道的隧穿。我们计算了零偏压隧穿电导的温度依赖性，并研究了零温度下隧穿电流的全计数统计。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical control and interaction effects of the RKKY interaction in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用下，量子自旋霍尔绝缘体螺旋边态介导的RKKY相互作用.我们发现，在Rashba耦合的存在下，由螺旋边缘态诱导的RKKY相互作用不仅包含Heisenberg类和Dzyaloshinskiiii-Moria项，而且还包含原来不存在的向列型项，范围函数取决于Rashba耦合的强度。我们还表明，电子-电子相互作用改变的RKKY相互作用的强度，通过修改的权力的$1/|x|$依赖的范围功能。特别地，通过改变相互作用或Rashba耦合的强度，存在涉及在Luttinger液体参数$K=1/2$的值处的RKKY相互作用的符号变化的（杂质）量子相变。由于Rashba耦合的强度和螺旋边缘态的化学势都可以通过外部栅极电压进行电学控制，我们的结果不仅揭示了二维拓扑绝缘体边缘磁杂质关联的本质，而且为量子计算中操纵量子比特铺平了道路.
2015-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact results for the Kondo screening cloud of two helical liquids
我们分析了自旋为1/2的磁性量子点与两个螺旋液体耦合的屏蔽。有趣的是，我们发现了两组性质不同的图卢兹点，即，非平凡的参数，我们可以解决两个通道Kondo模型准确。这使我们能够计算的温度和电压依赖的近藤屏蔽云，开发的振荡所施加的自旋电压$μ_s$。这样的自旋电压可以方便地施加在四端螺旋液体设置的电荷偏置。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall
Low-energy properties of fractional helical Luttinger liquids
研究了（准）螺旋和分数螺旋Luttinger液体的低能性质。特别是，我们计算的德鲁德峰的光学电导率，态密度，以及电荷输运性质的相互作用系统，有和没有附加费米液体导致在小和大（相比间隙）的频率。对于分数线，我们发现低能隧穿态密度消失。分数螺旋Luttinger液体的电导是非整数。它是独立的线中的Luttinger参数，尽管复杂的混合的电荷和自旋自由度，并只取决于相对锁定的电荷和自旋自由度。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
Electrical control of the Kondo effect in a helical edge liquid
该研究发现外电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用可调控量子自旋霍尔绝缘体螺旋边缘态中磁性杂质相关的近藤温度与电导修正，且强各向异性下其介导的非共线自旋作用会阻碍近藤屏蔽，挑战了相关传统认知。
2013-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in helical Luttinger liquids in the fractional quantum Hall regime
分数量子霍尔铁磁体中的畴壁是在拓扑结构不同的量子霍尔（QH）液体边界处形成的无间隙螺旋一维通道。简单地说，这些螺旋畴壁（hDW）构成了具有相反自旋的两个反向传播的手征态。耦合到s波超导体，螺旋通道有望导致拓扑超导与高阶非阿贝尔激发。在这里，我们研究的输运性质的hDW在$ν=2/3$分数QH制度。实验上，我们发现hDW携带的电流远小于朴素模型的预测。该系统的Luttinger液体理论揭示了准粒子电荷，自旋和中性模式之间的电流重新分配，并预测了hDW电流的减少。包含自旋非守恒隧穿过程调和理论与实验。该理论证实了形成分数拓扑超导所需的自旋模式的出现。
2021-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Point contacts and localization in generic helical liquids
我们考虑两个螺旋液体的相对边缘上的一个狭窄的二维拓扑绝缘体，这是由一个或几个本地隧道结连接。在空间非均匀Rashba自旋轨道耦合的存在下，螺旋态相对边缘的自旋织构是不同的。我们证明，这对边缘之间的电子输运有很强的影响。特别是，在许多随机隧道接触的情况下，本地化长度强烈依赖于边缘状态的自旋纹理。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
On the Cutting Edge: Helical Liquids in Time-Reversal-Invariant Topological Materials
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Department of Physics, University of Basel（巴塞尔大学物理系）
本文探讨了时间反演对称拓扑材料边界处螺旋液体的电子特性及其多体理论研究，旨在推动量子现象的探索和量子科学的发展。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport of helical Luttinger liquids through a quantum dot
研究了二维拓扑绝缘体螺旋边缘态通过量子点的稳态非平衡输运。对于非相互作用点，通过对点格林函数进行自能修正，得到了电流的解析表达式。对于相互作用点，我们采用运动方程方法研究了弱在位库仑相互作用对输运的影响。我们发现的吸引力或排斥力的相互作用在铅的相互作用强度的大小时，由一个电荷扇区Luttinger参数$K$超过一个临界值的金属到绝缘体的量子相变。临界Luttinger参数$K_{cr}$取决于点和引线之间的结合强度以及点的能级相对于引线的费米能级，范围从点水平偏离共振的弱相互作用区域到点与平衡费米能级共振的强相互作用区域。在跃迁附近，对电流噪声、量子点态密度和量子点退相干率（寿命的倒数）的各种奇异行为进行了简要讨论。
2013-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single and multi-particle scattering in Helical liquid with an impurity
本文研究了螺旋液体中单个非磁性杂质的散射行为。螺旋液体是具有一对反向传播边缘态的一维系统，它们是时间反转伙伴。在没有磁场的情况下，时间反演对称性是守恒的，因此禁止单粒子散射。然而，多粒子过程是可能的。我们研究了后向散射电流和噪声，并推导出有效的散射电荷。磁场增强了后向散射电流，但减少了有效散射电荷。我们发现，散射电荷可以在$e$和$2e$之间变化，这取决于电子-电子相互作用的强度和磁场。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature spectroscopy of dirty helical Luttinger liquids
我们发展了一个无序的，相互作用的二维拓扑绝缘体边缘的有限温度动量分辨隧穿光谱（MRTS）的理论。MRTS补充了传统的电输运测量在表征螺旋Luttinger液体边缘的属性。使用标准玻色化技术，我们研究了低能谱函数和MRTS隧穿电流，提供了一个详细的描述控制的无序，相互作用和温度，考虑Rashba自旋轨道耦合，interedge相互作用和不同的边缘速度。我们的理论提供了一个系统的描述，在MRTS测量的光谱信号，我们希望将刺激未来的实验研究的二维时间反演不变的拓扑绝缘体。
2020-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical liquids and Majorana bound states in quantum wires
我们发现，自旋轨道耦合与塞曼场或强相互作用的结合可能会导致单通道量子线中的螺旋液体的形成。在螺旋液体中，具有相反速度的电子具有相反的自旋进动。我们认为，零能量马约拉纳束缚态形成在各种情况下，当导线位于接近传统的s波超导体。当外部磁场、超导能隙或特别是化学势沿导线变化时，就会发生这种情况。我们讨论了实验结果的螺旋液体和马约拉纳束缚态的形成。
2010-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Landau theory of helical Fermi liquids
朗道的费米液体唯象理论是多体物理学中的一个基本范式，它在解释各种相互作用的费米子系统（如液氦-3、核物质和金属中的电子）的性质方面非常成功。物质的（d+1）维拓扑相的d维边界，如量子霍尔系统和拓扑绝缘体，提供了新类型的多费米子系统，它们在拓扑上不同于传统的d维多费米子系统。我们构造了三维时反不变拓扑绝缘体表面二维螺旋费米液体的唯象朗道理论。在存在旋转对称性的情况下，准粒子之间的相互作用由每个角动量通道的10个独立的朗道参数描述，与传统的自旋简并费米液体的两个（对称和反对称）朗道参数相比。然后，我们将准粒子状态投影到费米表面上，并获得有效的无自旋投影朗道理论，每个角动量通道具有单个投影朗道参数，该参数捕获费米表面的自旋动量锁定或非平凡Berry相位。由于这种非平凡的贝里相，投影到费米面可以增加或降低准粒子相互作用的角动量。我们推导出的平衡性质，费米表面不稳定性的标准，和集体模式色散的投影朗道参数。我们简要地讨论了测量投影朗道参数的实验方法。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Luttinger liquid in topological insulator nanowires
推导并分析了强拓扑绝缘体构成的圆柱形纳米线中电子相互作用的有效低能理论。三种不同的方法提供了一个一致的图片的能带结构，其中表面状态内形成的散装间隙对应于一维带索引的总角动量。当半整数磁通量穿过纳米线时，我们发现了一种强关联的螺旋Luttinger液体，它在拓扑上受到了弱无序的保护。我们描述了如何运输实验可以检测到这种状态。
2010-06-23 cond-mat.mes-hall
Charge and spin density in the helical Luttinger liquid
弱相互作用的螺旋Luttinger液体，由于自旋动量锁定，其特征在于非常奇特的本地观测值：我们表明，密度-密度关联函数不表现出Friedel和Wigner振荡的签名，和自旋-自旋关联函数，这是强各向异性，见证了一个平面自旋波的形成。此外，我们表明，最相关的散射势涉及局部杂质是不能修改的电子密度，而只有磁性杂质可以钉的平面自旋密度波。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic Fluctuations and Correlations in MnSi - Evidence for a Skyrmion Spin Liquid Phase
我们提出了一个全面的分析高分辨率中子散射数据，涉及中子自旋回波光谱和球偏振，证实了一阶性质的螺旋过渡，并揭示了一个新的自旋液体skyrmion相的存在。类似于液晶的蓝相，该相出现在低温螺旋相和高温顺磁相之间的非常窄的温度范围内。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measuring the Kondo Cloud by Current Cross Correlations in Helical Liquids
近藤云，由近藤装置的引线中的磁矩和自旋密度之间的相关性表示，直到现在还没有被观测到。我们利用最近发现的螺旋状液体的自旋和运动方向的独特耦合，在一个设置有两个引线，以建立近藤云和时间分辨电流互相关之间的比例。这种关系在模型参数的特定选择周围成立。从而为近藤云的检测提供了一种新的、直接的方法。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall
Helical liquid of snake states
我们导出了在非均匀磁场中由Rashba自旋轨道场和塞曼场的联合作用诱导的自旋蛇态问题的精确解。在反对称磁场中，自旋蛇态是非定域复合粒子，起源于空间分离的纠缠自旋。加入外部均匀磁场打破了自旋宇称对称性，使光谱分支出现间隙，从而导致自旋电流的规则拍频模式。这些新的现象，在螺旋液体的蛇态提出了一个实验实现。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
Interaction- and phonon-induced topological phase transitions in double helical liquids
本文研究了双螺旋液体中电子相互作用和声子对拓扑超导性的影响，发现相互作用抑制拓扑区域，声子可诱导拓扑与平庸超导间的相变，削弱拓扑零模稳定性。
2024-08-11 cond-mat.mes-hall
Helical Liquids in Semiconductors
一维螺旋液体可以出现在某些凝聚态系统的边界处。两个主要的例子是量子自旋霍尔绝缘体的边缘和三维二阶拓扑绝缘体的铰链。对于这些材料，在边界处的螺旋状态的存在作为其非平凡的电子体拓扑结构的签名。此外，这些边界状态本身也很有趣，作为一类新的强相关低维系统，具有有趣的潜在应用。在这里，我们回顾现有的结果在半导体中的螺旋液体。我们的重点是理论，虽然我们面对它与现有的实验。我们讨论了螺旋液体的各个方面，如它们的实现，拓扑保护和稳定性，或可能的实验表征。我们把重点放在这些国家的标志，是一个量子化的电导预测。由于到目前为止，达到一个良好的量化电导仍然具有挑战性的实验，审查的很大一部分是讨论各种背散射机制已被调用来解释这种差异。最后，我们包括相关的主题接近诱导拓扑超导螺旋状态，作为一个令人兴奋的应用拓扑量子计算与所得的马约拉纳束缚态。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall
Dephasing of spin and charge interference in helical Luttinger liquids
我们考虑了一个四端Aharonov-Bohm干涉装置，它由量子自旋霍尔绝缘体的两个边缘形成，支持螺旋Luttinger液体（HLL）。我们表明，温度和偏置的干涉振荡的依赖性是链接到两个HLL之间的隧道自旋翻转的量，这是一个独特的签名的HLL。我们预测，自旋退相依赖于电子-电子（e-e）相互作用，但不同的电荷退相由于不同的主导隧穿激发。相反，在具有SU（2）不变性的自旋Luttinger液体中，尽管存在e-e相互作用，不带电的自旋激发可以携带自旋电流而不失相。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall
Robustness of Helical Edge States Under Edge Reconstruction
在理想模型下，研究了时反不变二维拓扑绝缘体的螺旋边缘态的后向散射特性。在更现实的情况下，在样品边界处具有浅限制电位，可能会出现额外的强相互作用边缘状态，这可能会干扰边缘传导的拓扑保护。我们发现，重建的边缘内的相互作用的影响很好地描述了Luttinger液体模型。虽然这种Luttinger液体和螺旋边缘状态之间的相互作用原则上可以引起动态自旋极化和时间反转对称性的破坏，我们证明了随机自旋轨道耦合强烈抑制这种动态自旋极化，导致近量子化边缘导电的持久性。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in helical Luttinger Liquid with Kondo impurities
二维拓扑绝缘体中螺旋边缘模的弹道输运受到时间反演对称性的保护。最近有人指出[1]，非相互作用的螺旋电子与随机各向异性的近藤杂质阵列的耦合可以导致对称性的自发破缺，因此可以去除这种保护。我们已经分析了电子之间的相互作用的功能和阿贝尔玻色化方法的组合的影响。抑制的弹道输运原来是强大的，在一个广泛的相互作用强度。我们计算了局域化长度的重正化，发现对于强相互作用，它是重要的。我们已经确定了各种制度的直流运输，并讨论了它的温度和样品尺寸的依赖关系，在每个制度。
2015-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Renormalization Group Study of Interacting Helical Liquid : Physics of Majorana Fermion
马约拉纳费米子的物理现象发生在多个激发谱带隙的一维量子多体系统的边缘和界面上。给出了强相互作用螺旋液体的重整化群方程。我们给出了Majorana-Ising拓扑量子相变和Berezinskiii-Kosterlitz拓扑无相变相变的结果。我们证明了无相互作用时的Majorana-Ising拓扑量子相变是一条精确可解线，而有相互作用时则没有精确可解线.研究了umklapp散射对重整化群流图的影响以及Majorana费米子模出现的条件。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable two-channel Kondo fixed points in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用下，量子点与量子自旋霍尔绝缘体的两个边态通过电子隧穿耦合的情况.我们表明，如果电子的相互作用的边缘状态是排斥性的，有两种可能的阶段，取决于Luttinger液体参数$K$。对于$1/2<K<1$，低温物理由先前确定的双通道Kondo不动点控制。对于具有更强排斥相互作用的边缘态，即$1/4<K<1/2$，系统在低温下达到另一个相，由新的双通道Kondo不动点描述。当通过外部电场改变$K$的值时，该相通过连续相变与原始相分离。相应的临界点由自由狄拉克费米子被局部势反向散射来描述。我们研究了与这个新的不动点相关的低温性质，并讨论了系统在临界点的标度行为。
2013-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Equivalent critical behavior of a helical point contact and a two-channel Luttinger liquid - topological superconductor junction
我们证明了两个不同的Luttinger液体杂质问题之间的等价性。第一个问题是一维拓扑超导体一端耦合到两个单通道Luttinger液体的两端。第二个问题涉及量子自旋霍尔效应中的点接触，其中四个螺旋Luttinger液体在一个点相遇。这两个问题已经研究过了，并表现出几个稳定的阶段取决于Luttinger参数K，其特征在于在简单的保形不变的边界条件描述完美的正常（或Andreev）传输或反射。此外，这两个问题都表现出临界点，所描述的“中间”固定点类似于那些在早期的研究中发现的杂质在一个Luttinger液体与自旋。虽然这两个模型有不同的对称性和模式的数量，我们证明了它们是等价的，并通过对偶变换相关，我们表明，非平凡的中间临界点是相同的。在非相互作用极限K=1时，对偶性涉及两个不同的自由费米子表示，它们通过一个非定域变换联系在一起，这个非定域变换来自SO（8）的三重性。使用这两个理论之间的显式翻译，我们将结果从一个问题翻译到另一个问题，反之亦然。这使我们能够对拓扑超导体-Luttinger液体结做出新的预测，包括对临界电导G*（K）的全局行为的预测，以及对临界指数和通用交叉标度函数的预测。在本文中，我们从头开始介绍这两个模型，使用一个共同的符号，便于他们的比较，我们详细讨论了对偶，它们之间的关系，以及它们的自由费米子限制。最后，我们讨论了开放的问题和未来的方向。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synthetic Helical Liquids with Ultracold Atoms in Optical Lattices
我们讨论了在一维光晶格中合成实现含超冷费米子原子的螺旋Tomonaga Luttinger液体（HTLL）的关键物理性质的平台。HTLL是一种强关联的金属态，其中巡游粒子的自旋极化和传播方向彼此锁定。我们提出了一个非常规的一维费米-哈伯德模型，在四分之一填充，类似于HTLL在长波长的限制，我们证明了与分析（玻色化）和数值（密度矩阵重整化群）的方法相结合。为在光晶格中超冷费米子原子中实现该模型提供了一种实验上可行的方案。最后，我们讨论了如何鲁棒性的HTLL对反向散射和缺陷，众所周知，从其实现在二维拓扑绝缘体的边缘，是反映在这里提出的合成一维的情况。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-universal conductance in quasi-helical quantum wires
在具有理想螺旋模式的量子线中，电导以e^2/h为单位进行量子化，前提是量子线连接到费米液体导线。我们表明，这种普遍性不持有部分间隙准螺旋系统，如拉什巴纳米线受到磁场，这是常用的模仿螺旋Luttinger液体。相反，它们的电导具有一个非普适值，该值取决于导线中的相互作用，即使在费米液体铅存在的情况下也是如此。非普适电导的根源在于自旋和电荷自由度的非平凡混合，这反过来又定义了非螺旋低能哈密顿量。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Observation of a Helical Luttinger-Liquid in InAs/GaSb Quantum Spin Hall Edges
本文报道了在InAs/GaSb量子自旋霍尔绝缘体边缘观察到的螺旋状Luttinger液体，它在低温和低偏压下表现出电导的特征抑制。此外，电导表现出幂律行为作为温度和偏置电压的函数。结果表明，在InAs/GaSb边缘态的输运过程中存在着强烈的电子-电子相互作用效应.由于边缘模的费米速度是由门控制的，因此可以对Luttinger参数进行微调。可调Luttinger液体的实现提供了一个一维模型系统，为未来的预测相关效应的研究。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
Frequency-Temperature Crossover in the Conductivity of Disordered Luttinger Liquids
用微扰理论和有限温度重整化群（RG）方法计算了弱无序Luttinger液体的电导率随温度（$T$）和频率（$ω$）的变化.而微扰理论导致电导率的$ω/T$标度，这种标度在RG处理中被违反。我们还确定了电导率的非线性场依赖性，其幂律标度不同于温度和频率依赖性。
2006-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin current pumping in helical Luttinger liquids
我们研究了通过两点接触装置在非偏置量子自旋霍尔系统中感应的直流自旋电流，其中电子隧穿幅度与时间相关。通过两个外部门，可以驱动具有自旋保持和自旋翻转贡献的电流，其显示作为泵浦频率、电子-电子相互作用和温度的函数的特殊振荡。从它的干涉图案作为法布里-珀罗和Aharonov-Bohm相位的函数，可以提取关于边缘状态的螺旋性质和电子-电子相互作用的强度的信息。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle scattering in two dimensional helical liquid
研究了二维螺旋液体中磁杂质、磁点杂质和边缘杂质散射引起的准粒子干涉（QPI）图样，该图样描述了拓扑绝缘体的表面态.与六角形翘曲效应相关联的独特功能被确定在QPI图案的电荷密度与磁性杂质和自旋密度与磁性杂质。QPI模式的对称性可以用来确定微观模型的对称性。计算了边缘杂质的Friedel振荡，发现该振荡的衰减并不普遍，而是强烈地依赖于费米能。我们的理论结果和目前的实验观测之间的一些差异进行了讨论。
2009-11-29 cond-mat.mes-hall
Collective modes of a helical liquid
研究了拓扑绝缘体表面“螺旋金属”的低能集体模和输运性质。在低能量下，表面处的电输运和自旋动力学通过将电流等同于自旋自由度的面内分量的算子恒等式精确地相关。从这个关系可以得出结论，在螺旋形金属中，无阻尼的自旋波总是伴随着声模-这样就有可能“听到”自旋的声音。在存在长程库仑相互作用的情况下，表面等离子体激元模式也耦合到自旋波，产生杂化的“自旋-等离子体激元”模式。我们对${\rm Bi}_2{\rm Se}_3$中的自旋等离子体激元进行了定量预测，并讨论了在自旋光栅实验中对它的探测。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall
Skyrmion and helical states in thin layers of magnets and liquid crystals
新型的桶形手性Skyrmions可以作为孤立的拓扑缺陷或作为束缚态存在于磁性纳米层中，具有内在的和表面/界面诱导的手性。手性调制的平衡参数计算作为施加的磁场，层的厚度，和表面和体积单轴各向异性的值的函数允许找到最佳的参数在磁性纳米层的skyrmionic状态。我们的研究结果还表明，在垂直锚定平滑skyrmionic纹理可以诱导作为一个有趣的替代常见的向错渗透模式的细胞。
2014-04-28 cond-mat.mes-hall
Helical liquid in carbon nanotubes wrapped with DNA molecules
测量的包裹有DNA分子的碳纳米管的电阻强烈地依赖于注入电子的自旋。受这些实验的启发，我们研究了螺旋形势对碳纳米管电子光谱的影响。我们发现，结合曲率诱导的自旋轨道耦合固有的纳米管，这样的扰动打开螺旋度相关的差距。在这些部分间隙内，左移动电子携带固定的自旋投影，右移动电子则相反，电子通过纳米管转移的概率与它们的螺旋度相关。我们解释了这种效应的起源，并表明它可以通过扭曲纳米管来诱导。我们的研究结果表明，碳纳米管具有实现自旋过滤器的巨大潜力，并可能形成一个理想的平台，研究一维螺旋液体的物理性质。
2017-12-28 cond-mat.mes-hall
