Sample dependence of the half-integer quantized thermal Hall effect in the Kitaev candidate $α$-RuCl$_3$
本文研究了在$c$轴与$a$轴成45 °倾斜的磁场作用下，$α$-RuCl $_3$半整数热霍尔效应的样品依赖性。我们发现具有最大纵向热导率的样品（$κ_{xx}$）显示出Kitaev模型中预期的半整数量子化热霍尔效应。另一方面，在具有较小$κ_{xx}$的样品中没有观察到量子化热霍尔效应。我们认为，抑制磁散射对声子热传导的影响，这扩大了场诱导间隙保护手征边缘电流的马约拉纳费米子，是重要的观察量子化的热霍尔效应。
2020-12-11 cond-mat.str-el
Microscopic theory of fractional excitations in gapless bilayer quantum Hall states: semi-quantized quantum Hall states
我们推导了半量子化量子霍尔态的低能理论，半量子霍尔态是最近观察到的一类无带隙双层分数量子霍尔态。我们的理论表明，这些状态的特点是耦合到一个紧急陈-西蒙斯规范场的分数电荷的无隙准粒子。这些无隙准粒子可以理解为电子和类劳克林准粒子的复合物。我们发现，半量子霍尔态表现出完美的层间阻力，主机非费米液体物理，并作为多功能的父态完全带隙的拓扑相托管任意子激发。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Approximately quantized thermal Hall effect of chiral liquids coupled to phonons
最近在$α$ $_3$中观察到的半整数量子化热霍尔效应被解释为具有Majorana边缘模式的手性自旋液体的独特特征。在手征拓扑超导体中也存在类似的量子化热霍尔效应。然而，不可避免地存在无带隙声学声子，这意味着，与量子化的电导率相反，霍尔热导率$κ_xy$在真实材料中从未被精确量子化。在这里，我们研究声子如何影响量子化的热导率集中在边缘理论。作为一个例子，我们考虑Kitaev自旋液体的外部磁场耦合到声学声子的间隙。与声子的耦合完全破坏了边缘模式的弹道热输运，因为能量可以泄漏到体中，从而极大地改变了热霍尔效应的边缘图像。尽管如此，热霍尔电导率仍然近似量子化，我们认为，耦合到声子的边缘模式是一个必要条件的观察量子化的热霍尔效应。然而，这种边缘耦合的强度并不影响电导率。我们认为，对于足够干净的系统的量子化热霍尔效应，$Δκ_{xy}/T \sim \text{sign(B)} \, T^2$的领先的校正，产生于固有的异常霍尔效应的声学声子由于贝里阶段印记的手性（自旋）液体中的散装。这种校正取决于外部磁场的符号而不是幅度。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Intrinsic quantized anomalous Hall effect in a moiré heterostructure
我们在扭曲双层石墨烯中观察到了量子反常霍尔效应，其霍尔电阻在零磁场下量子化到冯·克利青常数$h/e^2$的0.1%以内，这种效应是由内禀强关联驱动的，它将电子系统束缚在一个具有陈数$C=1$的单自旋和谷分辨的莫尔微带中.与非本征磁掺杂系统相比，测得的传输能隙$Δ/k_B\approx 27$ ~K大于磁有序$T_C\approx 9$ ~K的居里温度，霍尔量子化持续到几个开尔文的温度。值得注意的是，我们发现，小至1~nA的电流可以用来可控地切换相反极化状态之间的磁序，形成一个电可调的磁存储器。
2019-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite-temperature effective boundary theory of the quantized thermal Hall effect
从二维狄拉克费米子与引力场耦合的微观理论出发，导出了量子化热霍尔系统边界的有限温度有效自由能.在二维空间中，完全带隙绝缘体和超导体的霍尔热导率被量子化，并由体陈数给出，类似于量子霍尔系统中的量子化霍尔电导率。从有效作用泛函的观点出发，提出了两种不同类型的场论来描述量子化的热霍尔效应。其中之一，被称为引力陈-西蒙斯作用量，是一种拓扑场论，另一种是与Staveda公式有关的唯象理论。为了解决这个问题，我们从微观上推导了一个有效的理论，解释量子化的热霍尔效应。本文考虑有限温度下静态背景引力场作用下的二维Dirac费米子的平衡态，导出了引力场的有效边界自由能泛函。这种边界理论被证明是解释量子化的热霍尔电导率和热霍尔电流在散装假设的洛伦兹对称性。体有效理论是由边界有效理论确定的
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Quantized Hall Drag in a Strongly Correlated Bilayer Electron System
平行的二维电子系统之间的摩擦阻力已被测量在一个政权的强层间关联。当双分子层系统进入激子量子化霍尔态时，当朗道能级填充因子ν T=1时，纵向阻力分量消失，但产生了强的霍尔分量。在h/e^2处观察到霍尔阻力被精确量子化。
2002-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Overlooked Contribution to the Hall Effect in Ferromagnetic Metals
它指出，在铁磁金属的霍尔电压的贡献时，出现一个非零的自旋电流存在，这是一般的情况下，在存在的充电电流。这种贡献与任何散射效应无关，并且在零温度下存在。根据能带填充，所得到的霍尔系数的符号可以与普通霍尔系数的符号相同或相反。这种效应似乎在以前对铁磁金属中的霍尔效应的分析中被忽略了。
1999-10-26 cond-mat.str-el
Quantized thermoelectric Hall plateau in the quantum limit of graphite as a nodal line semimetal
本研究通过在同一块单晶石墨上开展电与热电输运测量，观测到量子极限下热电霍尔电导率$\alpha_{xy}$的温度线性依赖平台，实验证实了节线半金属中量子化热电霍尔效应的理论预言。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Fractional Quantized Hall Nematics
我们提出了分数量子化霍尔霍尔态的Landau-Ginzburg理论以及从各向同性分数量子霍尔态到它的跃迁。这证明了Lifshitz-Chern-Simons理论-这被证明是它的对偶-在更微观的基础上，使我们能够计算基态波函数在破缺阶段。在这种物质状态下，霍尔电阻保持量子化，而由于热激发准粒子的纵向直流电阻率是各向异性的。用我们的理论解释了最近在朗道能级填充因子ν=7/3时的实验。
2011-11-02 cond-mat.str-el hep-th
Laughlin's argument for the quantized thermal Hall effect
我们将Laughlin的磁通量穿透的论点推广到量子化的热霍尔效应。本文给出了在外加引力场作用下，热霍尔效应下Laughlin绝热磁通穿线过程的一个适当的模拟。从量子霍尔系统的边缘理论的角度来看，量子化的热霍尔效应与大的非同态不变性的破坏，即全球引力异常密切相关。此外，我们还从体的角度论证了自由能分解为傅立叶模后，在包含外部引力扰动的绝热过程下的热传递.
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Determination of the spin Hall angle by the inverse spin Hall effect, device level ferromagnetic resonance, and spin torque ferromagnetic resonance: a comparison of methods
自旋力矩铁磁共振（STFMR）是测量自旋霍尔角（SHA）的常用方法之一。然而，为了准确地确定SHA从STFMR测量，所获得的数据必须仔细分析：共振线宽应确定的一个Oe的分数的精度，而导致测量响应的动力学相互作用包括传统的场致铁磁共振（FMR），自旋扭矩引起的FMR，和反自旋霍尔效应（ISHE）。此外，当DC电流通过器件时，信号经常恶化。在这项工作中，我们比较了STFMR方法与其他两个基于FMR的方法，用于提取SHA。第一种是设备级FMR，第二种是基于ISHE。我们识别出由仪器的噪声基底引起的伪影，即使当信噪比似乎是合理的时，这些伪影也使SHA的测量产生错觉。此外，我们估计在SHA的10%的误差，结果从忽略磁各向异性在传统的测量。总体而言，我们发现STFMR是最强大的三种方法，尽管其中发生的相互作用的复杂性。我们的工作的结论导致一个更准确的测定SHA，并将有助于在能源效率的自旋为基础的应用程序的新材料的搜索。
2021-05-19 cond-mat.str-el
Half-integer quantized anomalous thermal Hall effect in the Kitaev material $α$-RuCl$_3$
在磁性绝缘体中由Majorana边缘模式介导的热传输导致半整数热量子霍尔电导，最近已经报道了二维蜂窝材料$α$ $_3$。虽然传统的电子霍尔效应需要一个垂直的磁场，我们发现，这不是在$α$ -RuCl $_3$的情况。引人注目的是，即使对于没有面外分量的磁场，也出现热霍尔平台。量子化热霍尔电导的场角变化具有与纯Kitaev自旋液体的Majorana能带结构相同的拓扑Chern数符号结构，即$\pm$ 1.半整数异常热霍尔效应的观察结果坚定地表明，Kitaev相互作用是主要的原因，并且即使在$α$ -RuCl $_3$中存在非Kitaev相互作用时，与局部磁矩的分数化相关的非阿贝尔拓扑顺序仍然存在。
2020-01-07 cond-mat.str-el
Filling-enforced constraint on the quantized Hall conductivity on a periodic lattice
讨论了二维周期晶格上带隙绝缘体中的量子霍尔效应。我们推导出量子化霍尔电导率与每个物理单元的电荷和通量密度之间的普遍关系。这是由磁平移对称性和大规范不变性得出的，并且适用于非常普遍的一类相互作用多体系统。它可以理解为Laughlin规范不变性论证和Lieb-Schultz-Mattis型定理的结合。各种互补的论点，基于切割和胶水程序，多体电极化的强度，和磁平移对称性的分数代数，给出。我们的普遍关系适用于几个例子，以显示非平凡的约束。特别地，在每个物理单元格的部分电荷填充下的带隙基态必须具有非零霍尔电导率或任意子激发，不包括平凡的莫特绝缘体。
2020-02-01 cond-mat.str-el
Second-quantized approach to the study of Halperin state in fractional quantum Hall effect
College of Physics and Electronic Science, Hubei Normal University（湖北师范大学物理与电子科学学院）；Hubei Key Laboratory of Photoelectric Materials and Devices, Hubei Normal University（湖北师范大学光电材料与器件湖北省重点实验室）
本文提出二次量化方法研究Halperin态，避免了对其双组分第一量化父哈密顿量的精确对角化，验证了该方法的正确性。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Hybrid Wannier Chern bands in magic angle twisted bilayer graphene and the quantized anomalous Hall effect
我们提出了一种方法来研究的强相互作用制度在扭曲的双层石墨烯使用混合Wannier函数，这是Wannier在一个方向和布洛赫在其他方面。我们着重讨论了由Bistritzer和MacDonald提出的连续介质模型给出的激活带，并讨论了相应的混合Wannier函数的性质。然后，我们采用的方法的填充$\pm 3$电子每个莫尔细胞的研究使用Hartree-Fock方法。我们讨论在长度不同的制度下，一个量子化的反常霍尔效应被认为是在这两个填充。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic Quantized Anomalous Hall Effect without Chiral Edge States
本研究在磁性三明治异质结构的拓扑绝缘体薄膜中发现金属量子反常霍尔效应，霍尔电导量子化为e²/h但纵向电导有限，归因于无质量狄拉克锥，不依赖手性边缘态，为拓扑输运提供新见解。
2023-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Singular Hall response from a correlated ferromagnetic flat nodal-line semimetal
本文报道了具有高居里温度的铁磁半金属Fe3GaTe2中由平拓扑节线能带与电子关联共同导致的奇异霍尔响应，并展示了其作为稳健量子器件候选材料的潜力。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Quantized and nonquantized Hall response in topological Hatsugai-Kohmoto systems
Laboratoire de Physique des Solides, Universit\'e Paris-Saclay, CNRS UMR 8502, F-91405 Orsay cedex, France
研究揭示了拓扑Hatsugai-Kohmoto系统中霍尔响应的量子化与非量子化现象，通过Zeeman场调控基态态揭示非量子化霍尔响应。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breaking of Particle-Hole Symmetry by Landau Level Mixing in the nu=5/2 Quantized Hall State
我们进行数值研究，以确定如果在填充nu=5/2观察到的分数量子霍尔状态是摩尔-里德波函数或其粒子空穴共轭，所谓的反Pfirkan。使用截断希尔伯特空间的方法，我们发现，对于现实的相互作用，包括朗道级混合，基态保持完全极化和AntiPfiran是强烈的青睐。
2010-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Commuting Projector Model with a Non-zero Quantized Hall conductance
通过对最近发现的Chern-Simons理论的格点转子模型进行非规范化处理，在霍尔电导非零的$2+1$维时空格点上建立了$U^κ(1)$对称保护拓扑（SPT）相的精确可解路径积分.然后将$2+1$ d时空格点上的路径积分转化为$2$ d哈密顿格点模型，证明了该哈密顿格点模型由相互交换的局域投影子组成.通过计算精确基态的陈数，我们证实了非零的霍尔电导。最近有人提出，没有通勤投影机模型可以托管非零霍尔电导。我们回避这个不去定理考虑转子模型，与一个可数无限多个国家的网站。
2021-02-25 cond-mat.str-el hep-lat
Collective excitations in a magnetically doped quantized Hall ferromagnet
发展了含有磁性3d杂质的半满朗道能级（量子化霍尔铁磁体）磁量子化二维电子气（2DEG）的集体态理论.研究了杂质与2DEG的Lande g因子符号相反的n型GaAs掺杂Mn的特殊情况下，束缚态和离域态自旋激子的光谱以及杂质3d能级由于与2DEG的间接交换作用而产生的塞曼分裂的重整化.如果2DEG g因子的符号由于外部影响而改变，则可能出现与杂质相关的到新的基态相的转变，呈现各种自旋翻转和类skyrmion织构。这些阶段的存在条件进行了讨论。PACS：73.43.Lp，73.21.Fg，72.15.Rn
2008-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Quantized Hall Effect and Shubnikov-de Hass Oscillations in Highly Doped Bi2Se3: Evidence for Layered Transport of Bulk Carriers
Bi_2Se_3是一种重要的半导体热电材料，也是一种典型的拓扑绝缘体。在这里，我们报告了在体载流子浓度为10^19 cm^-3的高掺杂n型Bi 2Se 3中观察到的舒布尼科夫-德哈斯（Shubnikov-de Hass，SdH）振荡和量子化霍尔电阻（Rxy）。倾斜磁场下的测量表明，磁输运是二维的，只有c轴分量的磁场控制的朗道能级的形成。发现以1/Rxy为单位的量化步长与样品厚度成比例，并且每五重层（QL）的平均值为~e2/h。我们发现，所观察到的磁输运功能不来自样品表面，但从大量的样品作为许多平行的2D电子系统，给一个多层的量子霍尔效应。除了揭示了Bi 2Se 3的一种新的电子性质外，我们的发现对拓扑绝缘体材料的电子输运研究也具有重要意义.
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Response in Quantized Spin Hall Phase of Correlated Electrons
研究了具有内禀自旋轨道耦合λ SO和在位Hubbard U的层状蜂窝晶格系统在量子化自旋Hall（SH）相中的磁响应。响应的特征是参数g= 4 U a^2 d / 3，其中a和d分别是晶格常数和层间距。当g<（sigma_{xy} ^{s2} mu）^{-1}时，其中sigma_{xy} ^{s}是量子化自旋霍尔电导率，mu是磁导率，样品内部的磁场在空间上振荡。振荡在非相互作用极限U -> 0时消失。当g >（sigma_{xy} ^{s2} μ）^{-1}时，系统显示出完全抗磁性，即，发生迈斯纳效应。我们发现具有大晶格常数的超晶格结构有利于观察到这些现象。我们还指出，由于塞曼耦合，拓扑保护的螺旋边态显示出与参数g无关的弱抗磁性。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental Confirmation of Quantum Hall Ferromagnetic State in an Organic Dirac Fermion System
实验证实了层状有机Dirac费米子系统α-（BEDT-TTF）_2I_3中存在量子霍尔铁磁态，其特征为螺旋边态，陈数ν=0。层间电阻在低温和高磁场下饱和。它不与饱和区域中的样品横截面积成比例，并且共振地依赖于磁场方向。这些结果强烈表明，螺旋边缘状态占主导地位的运输。这是首次在有机分子晶体中观察到拓扑相。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases in Iridium oxide superlattices: quantized anomalous charge or valley Hall insulators
研究了沿[001]晶轴生长的斜方钙钛矿型氧化铱超晶格的拓扑相。由于Ir氧化物双层超晶格中5d轨道的强自旋轨道耦合和电子关联效应，Ir氧化物双层超晶格呈现出拓扑磁性绝缘体，表现出量子化的反常霍尔效应。根据堆叠的两层，我们还发现了一个山谷霍尔绝缘体与反向传播的边缘电流从两个不同的山谷和拓扑晶体绝缘体的边缘状态的晶格对称性的保护。在单层Ir氧化物超晶格中，当施加应变场以破坏保护Dirac点的滑移面的对称性时，可以实现拓扑绝缘体。在磁有序或面内磁场的存在下，它变成拓扑磁绝缘体。我们讨论这些拓扑相和实验签名的基本成分，以测试我们的理论建议。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder-induced half-integer quantized conductance plateau in quantum anomalous Hall insulator-superconductor structures
在量子反常Hall系统的拓扑跃迁附近存在弱超导邻近效应，这是实现具有手征Majorana边模（CMEM）的拓扑超导体（TSC）的一个途径.最近的一项实验[Science 357，294（2017）]声称在量子反常霍尔超导体结的两端输运测量中以半整数量子化电导平台的形式观察到了这种CMEM。虽然超导邻近效应的存在下，一般分裂的量子霍尔转变成两个相变与间隙TSC之间，在这个快速通信，我们建议，一个几乎平坦的电导高原，类似于预期的CMEM，也可以出现从量子霍尔边缘的渗滤以及之前的TSC的发病或在温度远高于TSC间隙。因此，我们的快速通信表明，为了证实TSC，有必要补充半量子化电导平台的观察与硬超导能隙（这是不可能的无序系统）从电导测量或热输运测量的运输间隙。或者，半量子化的热导也可以作为TSC的确凿证据。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible restoration of particle-hole symmetry in the 5/2 Quantized Hall State at small magnetic field
受实验观察到的一个量化的5/2热导在填充$ν=5/2$，一个结果不兼容的Pfiran和Antipiran状态，我们已经推出的扩展的有效哈密顿量的$5/2$量子化霍尔态的参数$κ=E_c/\hbar ω_c \propto 1/\sqrt{B}$的三阶控制朗道能级混合，其中$E_c$是库仑能量和$ω_c$的回旋频率。这个有效的哈密顿量的精确对角化表明，在重叠与Pfweian和反Pfweian在二阶诱导的差异减少了三阶修正和$κ=0.4$周围消失，这表明这些国家是更接近的能量在较小的磁场比以前预期的。此外，我们表明，在这个范围内的$κ$的有限尺寸的光谱是典型的量子相变，具有较强的减少的能隙和激发态之间的水平交叉。这些结果表明，在较小的磁场的量子相变的可能性与新兴的粒子-空穴对称性，将解释测量的$5/2$量子霍尔态的$5/2$热导。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized Hall conductance in graphene by nonperturbative magnetic-field-containing relativistic tight-binding approximation method
本文利用非微扰含磁场相对论紧束缚近似方法计算石墨烯磁能带结构，揭示霍尔电导的宽、窄两类量子化平台及其填充因子规律，并阐明磁能带简并性是霍尔电导量子化的来源。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian quantized Hall states of electrons at filling factors 12/5 and 13/5 in the first excited Landau level
本文给出了在填充因子为12/5和13/5的环面几何中，考虑库仑相互作用和非零厚度效应的第一激发（n=1）朗道能级电子的基态的大量数值计算结果。在一个区域，包括这些实验相关的值，我们发现，能谱和与审判状态的重叠支持以前的假设，该系统是在非阿贝尔k = 3液相，我们在以前的论文中介绍。
2006-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized thermal Hall conductance from edge current calculations in lattice models
量子化热霍尔效应是探测手征拓扑有序性和揭示手征无带隙边缘态本质的重要探针。基于线性响应理论的霍尔热导$κ_{xy}$的标准Kubo公式方法在实际应用中面临困难，因为缺乏可靠的数值方法来计算有限温度下微观模型中的动力学量。在这项工作中，我们提出了一种方法来计算$κ_{xy}$在二维晶格模型显示手性拓扑秩序。我们的方法的目标是在边缘电流局部化的边界，其中只涉及热平均的本地运营商在平衡，从而大大降低了障碍的计算$κ_{xy}$。我们使用的手征$p$波超导体（有和没有无序）和Hofstadter模型作为基准的例子来说明有限尺寸效应的几个来源，我们建议无限（或足够长）带进行数值模拟的最佳几何形状。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the spin Hall effect, and its inverse, in a ferromagnetic metal near the Curie temperature
基于集体自旋涨落的斜散射，我们给出了铁磁金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）理论。这扩展了近藤的反常霍尔效应（AHE）理论，使之包括了短程自旋-自旋关联。在居里温度TC附近，我们发现了ISHE和四自旋关联之间的关系。这种四自旋关联对与三自旋关联相关的AHE没有贡献。因此，我们的理论显示了AHE和ISHE之间的本质区别，提供了一个必要的补充近藤的经典理论的AHE在金属。我们注意到基于杂质散射的斜散射机制的关系。我们的理论可以与Wei等人最近的实验结果进行比较。3，1058（2012）]中所描述的。
2012-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
