Quantum Hall Conductivity in a Landau Type Model with a Realistic Geometry II
我们使用的数学框架,我们介绍了在以前的文件中,研究几何和量子力学方面的霍尔系统有限的大小和一般的边界条件。几何结构可能根据$NB/2π$的值($N$是电荷载流子的数量,而$B$是磁场)控制霍尔电导率的积分或分数量化。当$NB/2π$是无理的时,我们证明了单值波函数只能在具有两个生成元的自由群的图上构造.当$NB/2π$是有理的时,相应的空间成为一个穿孔黎曼曲面.最后,我们从现象学的角度讨论我们的结果。
2004-05-19 cond-mat.mes-hall
Carrier scattering from dynamical magneto-conductivity in quasi-neutral epitaxial graphene
用朗道能级谱研究了准中性多层外延石墨烯中电子散射时间的能量依赖性。从朗道能级加宽的结果可以看出,散射率随能量的增加而线性增加。这意味着石墨烯中朗道能级谱的令人惊讶的性质-分辨的朗道能级的数量随着施加的磁场保持恒定。洞察给出了可能的散射机制和载流子迁移率在石墨烯系统的调查。
2011-10-20 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
Positive Magneto-conductivity of Weyl Semimetals in the Ultra-quantum Limit
本文数值研究了超量子极限下无序Weyl半金属的磁输运性质。我们发现一个积极的长期无序的磁导率,虽然该系统往往有负的弱短程无序的磁导率。值得注意的是,对于长程无序,即使在弱无序极限下,这种正磁导率也不能用半经典玻尔兹曼输运理论描述,并且高朗道能级辅助的背散射总是很重要的。我们的结果对最近在WSM系统中发现的正磁导率具有重要意义,并指出了两种物理机制:(i)长程关联无序抑制了零朗道能级模之间的背散射;(ii)随着磁场的增加,高朗道能级辅助的背散射也将被抑制。
2015-12-22 cond-mat.mes-hall
Magneto-conductivity and CME in Dirac semimetals from Keldysh technique in Landau levels basis
Ariel University(阿里埃勒大学)
本文通过Keldysh技术研究狄拉克半金属的磁导率与CME,推导动力学方程并计算磁导率随磁场和温度的变化,对比实验数据。
2025-11-19 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon scattering at the intersection of two Landau levels
我们预测了量子化磁场中的双子带准二维电子系统的声子介导纵向电导率$σ_{xx}$的磁场依赖性的双共振特征。当属于不同尺寸量子化子带的两个朗道能级之间的能量分离有利于声学声子跃迁时,$σ_{xx}$中出现两个尖锐的峰。计算了电子电导率的单声子机制和双声子机制,并进行了相互比较。声子介导的交叉朗道能级之间的相互作用被认为是没有避免交叉发现在热平衡。
2002-02-11 cond-mat.mes-hall
Unexpected linear conductivity in Landau-Zener model: limitations and improvements of the relaxation time approximation in the quantum master equation
本研究指出量子主方程中弛豫时间近似在绝缘体系直流电导计算中的致命缺陷,并提出一种基于QME的新方案,确保低电场下行为正确,且高效易用,能准确描述非平衡稳态。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Landau Spin Hall Insulator
本文从理论上研究了在简谐标量静电势作用下具有强自旋轨道相互作用的单带半导体的二维拓扑电子态。自旋朗道能级所描述的电子状态是绝缘的体和主机的无带隙的边缘状态的存在下的时间反演对称性。这种拓扑态表现出量子化电导率和量子化自旋霍尔电导率的性质,量子化自旋霍尔电导率由自旋陈数$\mathbb{Z}$表征。量子化的两个电导率是强大的各种扰动下,如潜在的障碍,塞曼场,和自旋轨道散射。现有的半导体技术将实现本文中讨论的拓扑状态。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
Spin-valley Hall transport induced by spontaneous symmetry breaking in half-filled zero Landau level of bilayer graphene
当手征对称性被破坏时出现的本征霍尔电导率是未来低能耗器件的核心,因为它可以产生非耗散电荷中性电流。即使对于中心对称的晶体材料,电子关联也会导致对称性破缺。然而,由这种自发对称性破缺引起的本征霍尔电导率产生非耗散电荷中性电流在实验上是难以捉摸的。在这里,我们报告固有的霍尔电导率和产生的非耗散电荷中性电流的自发反铁磁状态的零朗道水平的双层石墨烯,其中自旋和谷对比霍尔电导率已被理论预测。我们进行了非局域输运实验,发现了局域电阻和非局域电阻之间的立方标度关系,作为本征霍尔效应的有力证据。这种自发霍尔输运的观测是理解电子相关效应对非耗散输运的一个里程碑。我们的结果也铺平了一条道路,通过在这种对称性破缺状态下的自旋和谷的耦合与谷霍尔效应在非磁性石墨烯的自旋电流的发电。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Plasmon attenuation and optical conductivity of a two-dimensional electron gas
在弹道二维电子气中,朗道阻尼在波矢q << k_F的宽范围内不会导致等离子体激元衰减。同样地,在E_F > ω> qv_F(其中E_F,k_F和v_F分别为电子的费米能、波矢和速度)的范围内,它对电导率σ(ω,q)也没有贡献。我们确定的过程中,导致在朗道阻尼的情况下,在等离子体衰减。这些过程是:两个电子-空穴对的激发,一对的声子辅助激发,以及直接的等离子体-声子转换。我们评估相应的贡献的等离子体激元线宽和光学电导率。
2004-04-23 cond-mat.mes-hall
Chiral kinetic theory from Landau level basis
本文导出了适用于任意大小缓变磁场的朗道能级基手征动力学理论。本文应用新的手征动力学理论计算了磁化QED和QCD等离子体中横向于磁场的电导率。在最低朗道能级近似和弛豫时间近似下,发现在大磁场极限下,横向电导率近似为常数,且与弛豫时间成反比。我们还得到了随时间变化的电场响应的频率依赖的横向电导率。我们发现这种导电性的高频增强。
2020-02-19 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
Conductivity of 2D many-component electron gas, partially-quantized by magnetic field
研究了由重空穴和轻电子组成的二维半金属。这种考虑是基于电子被磁场量子化而空穴保持经典的假设。我们还假设,组件之间的相互作用是弱的,组件之间的转换是缺席。利用空穴与量子化电子碰撞的动力学方程。已经指出,由于朗道能级的简并,组分间摩擦和对耗散电导率$σ_{xx}$的相应校正{ \it在零温度下不消失}。当费米能级与朗道能级相交时,就会出现这种修正。发现了动力学方程的适用范围,并研究了粒子反复返回相遇点时的动力学记忆情况。
2011-01-13 cond-mat.mes-hall
Quantum plateaus in dynamical Hall conductivity
分析了垂直磁场中含杂质二维电子气的动态霍尔电导率σ H(ω)。在低频率以及在高频率提供的朗道能级的完全填充的高原状行为的预测。朗道能级的加宽将具有不同行为的两个频率区域分开。动态霍尔电导率的虚部揭示了局域态区域的振荡。并与实验结果进行了比较。
2018-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Universal Conductance and Conductivity at Critical Points in Integer Quantum Hall Systems
在整数量子霍尔制度中的量子临界点处计算样品平均纵向两端电导和相应的Kubo电导率。在大系统尺寸的限制下,两个输运量在最低朗道带$0.60\pm 0.02 e^2/h$和$0.58\pm 0.03 e^2/h$的数值不确定性范围内是相同的。在第二最低朗道带,得到了一个临界电导$0.61\pm 0.03 e^2/h$,它确实支持普适性的概念。然而,这些数字与迄今为止普遍认为的值$1/2 e^2/h$有显著差异。我们认为,这种差异是由于多重分形结构的临界波函数,一般应显示在量子临界点的电导属性。
2005-11-01 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of 8-Pmmn borophene: effects of Hall field and strain
多晶型的${\rm 8-Pmmn}$硼化物是一种各向异性的狄拉克材料,在两个谷处具有倾斜的狄拉克锥。狄拉克锥在两个谷处的倾斜方向相反,这在存在面内电场(霍尔场)的情况下通过谷依赖的朗道能级表现出来。朗道能级对谷指数的敏感性导致霍尔场存在下的谷极化磁输运性质,这与具有各向同性非倾斜狄拉克锥的单层石墨烯相反。利用线性响应理论计算了低温区的纵向电导率和霍尔电导率。给出了纵向电导率的解析近似形式,揭示了狄拉克锥的倾斜对纵向电导率振荡(Shubnikov-de Hass振荡)频率的影响。另一方面,霍尔电导率表现出类似石墨烯的平台,除了谷依赖台阶的出现,这完全归因于霍尔场诱导的提升谷简并在朗道能级。另一个值得注意的点是,如果真实磁场被应变诱导的伪磁场所取代,则电场失去其引起谷极化输运的能力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Frequency dependent magneto-optical conductivity in the generalized $α- T_3$ model
本文研究了二维广义三带交叉模型--广义$α- T_3$晶格,从赝自旋1的Dirac方程到赝自旋1/2的Dirac方程.本文给出了一种确定格林函数算符形式的一般方法,它与规范和表象无关。这就产生了量子化磁场中的朗道能级结构和底层系统的纵向和横向磁光电导率。虽然磁光选择规则允许朗道能级之间的许多跃迁,但主要的一个是从平带到传播带的激发粒子。每个谷的霍尔电导率都是有理数的(根本没有量子化),与贝瑞相位的考虑一致,尽管它们的总和总是整数量子化的。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of an unconventional Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electronic system
Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学)
研究非传统Rashba自旋轨道耦合二维电子系统的磁输运性质,发现自旋分支内存在自旋极化纵向电导振荡及量子霍尔电导的量子化特性。
2026-03-21 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
Electron conduction within Landau level tails of medium-mobility GaAs / AlGaAs heterostructures
本文研究了中迁移率GaAs/AlGaAs异质结构在填充因子ν=2和ν=4附近的IQHE平台内T $\geq$ 4.2 K时电阻率张量$\varrho_{xx}(T)$和$\varrho_{xy}(T)$的两个分量的温度依赖性。在迁移率间隙的中间,发现标准活化电导率具有与$\hbarω_{c} / 2$成比例的活化能$Δ$。在填充因子略低于$ν$ =2时,另一个贡献增加了T $\leq$ 12 K时的活化电导率。这种额外的贡献可以在更高的测量直流电流下进一步增强,我们认为,这是由于增强的电场辅助隧穿跨越势垒分离的本地化状态的样品的体积内产生的,这种效果有助于整个样品的背散射导致增强的纵向电导率。对$σ_{xx}(T)$的附加贡献可以合理地很好地拟合强磁场中的变程跳跃公式,表明跳跃甚至可以在远高于4.2K的温度下持续。
1996-12-05 cond-mat.mes-hall
Shubnikov-de Haas oscillations in optical conductivity of monolayer MoSe$_2$
我们报告的极化分辨共振反射光谱的电荷可调原子薄谷半导体托管紧束缚激子耦合到一个稀释系统的充分自旋和谷极化的空穴在强磁场的存在下。我们发现,激子-空穴相互作用表现在空穴密度依赖性,Shubnikov-de Haas振荡的能量和线加宽的激子共振。这些振荡被证明是精确相关的朗道能级的占用,从而表明,强相互作用之间的激子和朗道量子化的巡回运营商,使光学调查的量子霍尔物理在过渡金属二硫属化物。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous quantum Hall conductivity and resonances in coupled layers
在整数量子霍尔机制下,研究了一个通过隧穿耦合的两层系统,每层中具有不同的载流子质量。如果实现不同层的朗道能级之间的共振,则发现单层霍尔电导率与通常量子化的显著偏差。在适当的条件下,霍尔电导率的负跳跃的外观也被预测。所得结果对系统中的无序具有鲁棒性。
1999-04-13 cond-mat.mes-hall
Two dimensional electron gas driven by strong alternating electric field
零温下均匀交变电场驱动的二维费米液体可以保持量子相干非平衡态。我们发展了一个强交流场和慢交流场的准静态近似,并解决了高非重叠朗道能级中驱动无序二维电子气的问题。朗道能级的展宽具有洛仑兹形式,并与交流场的振幅成反比。在没有电子-声子相互作用的情况下,电子分布函数在最后一个朗道能级内是恒定的,并且对角直流电导率为零。对于弱的电子-声子相互作用,直流电导率是各向异性的。从声子冷却到声子加热的动力学转变的预测。
2004-08-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect and optical magneto-conductivity of two-dimensional topological nodal-line semimetals
本文研究了带隙二维节线半金属在垂直磁场下的反常Landau能级结构,利用Kubo形式解析计算其纵向和Hall电导率,发现Chern数摆动产生起伏Hall平台及纵向光学电导率呈现Shubnikov-de Haas振荡。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semiclassical perspective on Landau levels and Hall conductivity in an anisotropic Cubic Dirac Semi-Metal and the peculiar case of star-shaped classical orbits
本研究针对恒定磁场下的各向异性立方狄拉克半金属,通过精确求解、微扰与半经典方法分析其朗道能级与霍尔电导率特征,发现各向同性与各向异性情形下均存在Eₙ∝n^(3/2)的标度关系及相似实验特征,还揭示了最大各向异性下相空间的星形弱局域轨道。
2024-04-27 cond-mat.mes-hall
Scaling of the quantum-Hall plateau-plateau transition in graphene
石墨烯中的磁导率的温度依赖性表明,对于电子和空穴的N=1朗道能级,纵向电导率峰的宽度显示出遵循具有标度指数$κ= 0.37\pm0.05$的$Δν\propto T^κ$的幂律行为。类似地,量子霍尔平台跃迁的最大导数$(dσ_{xy}/dν)^{max}$标度为具有第一和第二电子和空穴朗道能级的标度指数$κ= 0.41\pm0.04$的$T^{-κ}$。这些结果证实了临界标度指数的普遍性。然而,在第零朗道能级,宽度和导数基本上是温度无关的,我们解释的温度无关的固有长度,掩盖了预期的普遍标度行为的第零朗道能级。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall
Transverse Thermoelectric Conductivity of Bilayer Graphene in Quantum Hall Regime
我们在高达15特斯拉的磁场中对双层石墨烯进行了电和热电输运测量。当化学势位于朗道能级中心时,由四个输运系数确定的横向热电导$\rmα_{xy}$达到峰值$\rmα_{xy, peak}$。$\rmα_{xy, peak}$的温度依赖性由无序宽度$\rm W_L$决定。对于$\rm k_BT/W_L\leq$ 0.2,$\rmα_{xy, peak}$在温度方面是标称线性的,这使得$\rmα_{xy,peak}/T=0.19 \pm 0.03 n A/K^2$与磁场、温度和朗道能级指数无关。在$\rm k_BT/W_L\geq$ 0.5时,$\rmα_{xy, peak}$饱和到接近根据Girvin和Jonson理论预测的$\rm 4\times(ln2)k_Be/h$通用值的值。我们注意到在$\rmα_{xy}$中发现了一个类似于单层石墨烯的电荷中性点附近的异常
2010-08-19 cond-mat.mes-hall
Diffusive transport in the lowest Landau level of disordered 2d semimetals: the mean-square-displacement approach
研究了均匀垂直磁场中无序二维半金属的最低朗道能级的电子输运。材料系统由Bernevig-Hughes-Zhang哈密顿量建模,由于材料的固有Berry曲率,该哈密顿量具有零能量朗道模式。这些结果对无序系统的态密度和静态电导率至关重要。我们开发了一种分析方法的扩散和导电性的基础上的自洽的运动方程的均方位移。得到的零模电导率值接近于无磁场时无序狄拉克电子的电导率,而无序狄拉克电子的能谱中也有零能点。我们的分析适用于更广泛的背景下,无序的二维电子气体在强磁场。
2022-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy Spectrum and Quantum Hall Effect in Twisted Bilayer Graphene
采用严格考虑层间相互作用的模型,研究了磁场作用下不同旋转角度的扭曲双层石墨烯的电子光谱和量子霍尔效应.我们描述了从弱场区的离散朗道能级到强场区的分形能带结构的光谱演化,并估计了每个单隙的量子化霍尔电导率。在弱磁场作用下,双层扭曲结构的低能导带分别量子化为范霍夫奇异点之上和之下的类电子朗道能级和类空穴朗道能级,反映了电子袋和空穴袋之间费米面的拓扑变化.相应地,霍尔电导率在转变点处呈现出从正到负的急剧下降。随着磁场强度的增加,谱逐渐演化为分形的能带结构,即所谓的Hofstadter蝶形,其中霍尔电导率呈现出从一个小间隙到一个小间隙的非单调变化。旋转角度越小,激发分形能带结构所需的磁场强度越合适。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport and divergent screening of driven two dimensional electron gas in high Landau levels
在费米能级位于高朗道能级的磁场中,用微波$ac$场驱动二维电子系统,预言了由Ryzhii光电流引起的库仑屏蔽发散。介绍了一个长程无序和短程无序叠加的磁输运模型。在该模型中,长程电位的梯度越大,纵向电导率/电阻率越小。最后给出了最近发现的零电阻态的定性理论。
2005-11-08 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity in Graphene
石墨烯中的朗道能级量子化反映了其准粒子的狄拉克性质,并被发现表现出不寻常的整数量子霍尔效应。特别地,最低朗道能级可以被认为是由电子和空穴均等地共享,并且这导致对于化学势$μ$的各种值,磁光电导率作为频率$Ω$的函数的特征行为。特别注意的是,在不同的吸收峰下的光谱重量和它的重新分配作为$μ$是不同的。我们还提供了磁场$B$的结果,以及在选定的固定频率的化学势扫描,这可能是特别有用的石墨烯中的可能的测量。对角线和霍尔电导率被认为是。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The investigation of the high frequency hopping conductivity in two- and three-dimensional electron gas by an acoustic method
用声学方法研究了GaAs/AlGaAs异质结高频电导率($σ_{hf}$)与声功率的线性和非线性关系。它已被证明,在量子霍尔制度在对应于霍尔平台的中间的磁场的HF电导率是由在高迁移率沟道中的二维电子的电导率和在掺杂的厚AlGaAs层中的电子的跳跃电导率的总和确定。分析了这些电导率对温度的依赖性。确定了由杂质无规势加宽的朗道能级的宽度。
1997-10-22 cond-mat.mes-hall
Finite-size effects on the minimal conductivity in graphene with Rashba spin-orbit coupling
我们从理论上研究了单层石墨烯在Rashba自旋轨道耦合作用下的最小电导率。拉什巴自旋轨道相互作用导致低能带发生三角翘曲变形,当能量小于利弗希茨能量时,费米圈分裂成四个部分,形成四个单独的狄拉克锥。我们计算的最小电导率的长度$L$和宽度$W$内的Landauer-Büttiker形式主义在连续和紧束缚模型的理想带。我们表明,最小电导率取决于样品和探测电极的相对取向,由于不同的狄拉克锥相关的状态的干扰。我们还探讨了有限的系统尺寸的影响,并发现,最小的电导率可以降低相比,一个无限宽的样品。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall conductivity in the presence of interactions
本文讨论了电子间存在任意对相互作用时的量子霍尔效应。结果表明,不管相互作用强度的霍尔电导率给出的朗道能级的填充分数的平均在基态的系统。这一结论对整数和分数量子霍尔效应都成立。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Oscillating sign of drag in high Landau levels
受实验的启发,我们研究了强磁场中双电层系统库仑拖曳电压的符号。我们发现,通常使用的费米黄金法则的方法隐含地假设层内电导率对密度的线性依赖,因此在强磁场是不够的。超越这种方法,我们表明,拖动电压通常改变层之间的密度差的符号。我们预测,在量子霍尔制度的霍尔和纵向阻力系数是可比的。我们的结果也是相关的泵浦和声电实验。
2001-04-30 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian linear perturbation to a Hamiltonian with a constant electromagnetic field and Hall conductivity
研究恒定电磁场中电子受非厄米线性微扰的定态问题,解析得到波函数和含复常数修正的朗道能谱,并证明最低朗道能级的霍尔电导率仍精确等于 Klitzing 常数的倒数。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Hall conductivity in ordinary and graphene QHE systems
我们已经从数值研究中发现,光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$即使在交流($\sim$ THz)制度中也具有特征性特征,因为霍尔平台在普通二维电子气和量子霍尔(QHE)制度中的石墨烯中均被保留,尽管平台高度不再在交流中量子化。在石墨烯中,$σ_{xy}(ω)$反映了不寻常的朗道能级结构。该效果仍然出乎意料地强大,对一个显着的强度的障碍,我们归因于本地化的效果。我们预测交流量子霍尔测量是可行的,通过法拉第旋转表征的精细结构常数$α$。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时,在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常(即,类阶梯函数)。然而,令人惊讶的是,异常是强大的,对包括均匀的次近邻跳跃,这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明,交流(光学)霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时,无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic Quantum Oscillations of the Conductivity in Two-dimensional Conductors with Localization
本文发展了二维导体对角电导率$σ_{xx}$的解析理论,该理论考虑了加宽朗道能级中的局域态。在低场区域$σ_{xx}$显示Shubnikov-de Haas振荡,在极限$Ωτ\gg 1$中,该振荡转变为尖峰($Ω$是回旋频率,$τ$是电子散射时间)。在峰$σ_{xx}\to 0$之间。随着温度的降低,$T$,$σ_{xx}$中的峰首先表现出热激活行为$σ_{xx}\propto \exp(-Δ/T)$,然后在较低温度下与$σ_{xx}\propto 1/T \exp(-\sqrt{T_{0}/T})$(电导中不存在前因子1/T)一起进入变程跳跃区。
2005-01-03 cond-mat.mes-hall
Composite fermions close to the one-half filling of the lowest Landau level revisited
严格遵循朗道能级填充分数ν e = p/(2 p + 1)的复合费米子微观理论,我们精确地再现了Willett等人关于ν e接近1/2的二维电子系统的声表面波实验结果.我们的结果意味着,在对应于ν e接近1/2的条件下,电子带质量m_b(不同于CF质量m_*)必须经历一个显著的增加。我们进一步建立了一个有限的平均自由程\ell_0是必不可少的观察到的线性的纵向电导率σ_{xx}(q)从SAW速度的变化。
2000-03-07 cond-mat.mes-hall
Frequency dependent conductivity in the integer quantum Hall effect
研究了强垂直磁场作用下二维无序系统的电子输运特性。交流电导率计算数值从久保的线性响应理论使用递归格林函数技术。在最低朗道带的尾部,我们发现$σ_{xx}(ω)$的虚部的线性频率依赖性,这与早期的分析计算吻合得很好。另一方面,实部的频率依赖性不能用简单的幂律表示。在最低朗道带的频率的$σ_{xx}$峰的加宽被发现表现出一个标度关系,从该临界指数可以提取。
1999-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Simultaneous nanoscale imaging of local conductivity and chemical potential in a quantum Hall isospin ferromagnet
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);Key Laboratory for Quantum Materials of Zhejiang Province, Department of Physics, School of Science, Westlake University(西湖大学理学院物理学系浙江省量子材料重点实验室);Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院量子态构建与操控教育部重点实验室);Department of Physics and Astronomy, University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系)
提出扫描电导和化学势显微镜(SCCM),结合扫描微波阻抗显微镜和开尔文探针力显微镜,在双层石墨烯中同时映射量子霍尔态的局域电导和化学势,揭示了边缘扭转双双层石墨烯中量子霍尔同位旋铁磁态的级联和重现行为,并构建了完整的量子霍尔相图。
2026-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Light-amplified Landau-Zener conductivity in gapped graphene monolayers: a simulacrum of photo-catalyzed vacuum instability
该研究探讨带隙石墨烯中光辅助隧穿电流,发现光催化电流远超纯强场电流,为QED施温格机制提供模拟。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Conductivity of Paired Composite Fermions
我们发展了一个唯象描述的nu=5/2量子霍尔态的Halperin-Lee-Read理论的半满朗道能级相结合的复合费米子(CFs)之间的p波配对相互作用。计算所得到的平均场超导状态的CF的电磁响应函数,并用于RPA计算的Q和Ω依赖的纵向电导率的物理电子,可以通过实验测量的量。
2003-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Identifying the topological order of quantized half-filled Landau levels through their daughter states
本文证明半填充朗道能级的热霍尔电导所对应的马约拉纳边缘模式整数可由其上、下方涌现的阿贝尔分数量子霍尔态序列组合唯一确定,并通过层级与复合费米子方法揭示了复合费米子对形成的玻色整数量子霍尔态的关键作用。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microwave resonance of the reentrant insulating quantum Hall phases in the 1st excited Landau Level
我们提出的测量的真实对角微波电导率的重入绝缘量子霍尔相位在第一激发朗道水平在温度低于50 mK。在填充因子$ν=2.58$周围检测到共振,并且在$ν=2.42$和2.28处看到较弱的频率依赖性。这些测量结果与在非常低的温度下以这些$ν$为中心的气泡相晶体的形成一致。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microwave Imaging of Edge Conductivity in Graphene at Charge Neutrality and Quantum Hall States
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Washington(华盛顿大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究通过微波阻抗显微镜探测单层石墨烯边缘态导电性,揭示电中性点及量子霍尔态中边缘信号与 bulk 间隙的演变差异,提供费米能级穿越石墨烯独特 Landau 能级谱的微观图像。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Oscillation of Thermally Activated Conductivity in a Monolayer WTe$_2$-like Excitonic Insulator
最近,报道了绝缘单层WTe $_2$中电阻的量子振荡。我们中的一个还提出了激子绝缘体的杂化朗道能级的能隙调制的解释。然而,在朗道能级谱中的间隙调制的先前图片是建立在一对嵌套良好的电子和空穴费米表面上,而单层WTe $_2$具有相对各向异性的一个空穴和两个电子费米口袋。在这里,我们证明了系统一样,单层WTe $_2$,激子绝缘状态所产生的耦合一个空穴和两个电子口袋拥有一个有限的区域中的相互作用参数空间,显示间隙调制在磁场。在此区域,热激活电导率呈现$1/B$周期性振荡,并在低温下进一步发展为离散峰,与实验观察一致。我们发现,相对各向异性的频带是一个关键参数和quunatum振荡迅速下降,如果各向异性增加进一步超过单层WTe $_2$的实际值。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of quantum deformation on the integer quantum Hall effect
本文给出了$κ$ -变形代数在凝聚态物理中的应用。从$κ$ -变形狄拉克方程出发,研究了$κ$ -变形朗道能级的相对论推广以及变形对霍尔电导率的影响。通过比较$κ$ -变形朗道能级在非相对论制度与二维电子气(2DEG)的能级在正常的磁场的存在下,在不同的材料中的变形参数的上限建立。得到了二维电子气的$κ$ -变形霍尔电导率的表达式。该表达式恢复了通常的霍尔电导率在极限$\varepsilon=κ^{-1}\to 0$的众所周知的结果。变形参数打破了朗道能级简并性,并且由于此,观察到变形以这样的方式产生新的导电性平台,即$κ$ -变形的霍尔导电性的平台宽度小于通常的平台宽度。通过研究的温度依赖性的$κ$ -变形的霍尔电导率,我们表明,温度的增加会导致涂抹的高原和减少的变形的效果,而增加的磁场增强的变形的效果。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
A Family of Non-commutative geometries
结果表明,量子霍尔系统的非对易性可以得到修正。相应的哈密顿量的自伴扩张导致一族由自伴扩张参数标记的非对易几何。我们明确地执行一个精确的计算,使用奇异的相互作用,并表明,当投影到一定的朗道水平,投影坐标的紧急非交换几何属于一个参数的家庭。通过适当地选择自伴扩展参数的值,有可能得到分数量子霍尔效应的填充分数。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Rabi Oscillations in Landau-Quantized Graphene
研究了量子光学正则模型、量子化磁场中的Jaynes-Cummings哈密顿量和Dirac费米子之间的关系。我们证明了拉比振荡是可观察到的石墨烯的光学响应,为我们提供了一个透明的图片的结构的光学跃迁。虽然纵向电导率揭示了混沌拉比振荡,霍尔组件措施相干的。这开辟了在宏观实验中用可调参数研究几个量子物体的微观模型的可能性。
2013-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau Level Spectroscopy of Dirac Electrons in a Polar Semiconductor with Giant Rashba Spin Splitting
在平行于极轴的外加磁场($B$)中,研究了具有大Rashba自旋分裂的BiTeI分子的光激发.朗道能级之间的跃迁序列,其能量与$\sqrt{B}$成比例,被观察到,是无质量狄拉克电子的特征。大的分离能量之间的LL使得它有可能检测到最强的回旋共振,即使在室温下,在中等领域。与二维狄拉克系统不同,直接观察到磁场诱导的电导率谱重排。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integer quantum Hall effect of interacting electrons: dynamical scaling and critical conductivity
本文研究了强磁场中无序二维电子系统的相互作用对极化的影响。在含时Hartree-Fock近似下处理库仑相互作用,我们发现在最低朗道能级的整数量子Hall平台跃迁处动力学临界指数z=1的动力学标度的数值证据。在我们的数据的数值精度的电导率在过渡和异常扩散指数给出的值为非相互作用的电子,独立的相互作用的强度。
1999-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gaussian-Bond Hall Viscosity and Nonlocal Hall Response of a Sampled Landau Level
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论物理研究所);Institute of Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学系);Center for Spintronics Research Network, Keio University(庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学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(日本原子能研究开发机构先进科学研究中心)
本文揭示晶格能带中霍尔粘度由量子几何中的带投影电四极矩决定,并建立非局域霍尔电导与粘度的关系,通过贝里曲率涨落量化与朗道能级形式的偏差。
2026-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
New Class of Landau Levels and Hall Phases in a 2D Electron Gas Subject to an Inhomogeneous Magnetic Field: An Analytic Solution
本文导出了电子在静态非均匀磁场($1/r$ -衰减)作用下的束缚态的解析封闭形式解,其中包括塞曼相互作用。该解决方案提供了一个二维的,非相互作用的,电子气在热力学极限的多体属性。径向畸变的朗道能级以及靠近磁性杂质的磁场感应密度和电流振荡可以被识别。这些径向局域振荡强烈依赖于自旋与磁场的耦合,这会产生非平凡的自旋电流。此外,塞曼相互作用为$E_F=0^+$引入了一个最低的平带,假设自旋$g_s$因子为2。令人惊讶的是,在这种情况下,电荷和电流密度可以在热力学极限下解析计算。数值计算表明,电子气的总磁响应保持反磁性(类似朗道能级)的费米能量无关。然而,某些无限简并的能级的贡献可能变成顺磁性。此外,霍尔电导率的数值计算揭示了电子气的渐近性质,其由矢量势的各向异性而不是磁场驱动,即变得与自旋无关。最终,扭曲的朗道能级产生不同的霍尔电导相,其特征在于在特定的费米能量急剧的符号翻转。总的来说,我们的工作融合了“杂质”与朗道能级物理,这不仅在局部,而且在渐近极限提供了新的物理见解。这为今后大量的理论和实验研究铺平了道路。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph