Splitting of the Zero-Energy Landau Level and Universal Dissipative Conductivity at Critical Points in Disordered Graphene
我们报告的强大功能的纵向电导率（$σ_{xx}$）的石墨烯零能朗道水平存在的障碍和变化的磁场。通过混合一个安德森无序势与低密度的亚晶格杂质，从金属到绝缘状态的转变理论上探讨了作为朗道能级分裂的函数，使用高效的实空间方法来计算久保电导率（$σ_{xx}$和霍尔$σ_{xy}$）。只要保持谷简并性，所获得的临界电导率$σ_{xx}\simeq 1.4 e^{2}/h$在无序增加（几乎一个数量级）和磁场范围从约2到200特斯拉时是稳健的。当亚晶格对称性被破坏时，$σ_{xx}$由于局域化效应最终在狄拉克点处消失，而赝自旋分裂态的临界电导率（决定$σ_{xy}=0$平台的宽度）变为$σ_{xx}\simeq e^{2}/h$，而不管分裂强度、叠加无序或磁场强度如何。这些发现指向在朗道能级分裂存在下无序石墨烯中的量子霍尔效应的非耗散性质。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall
Chiral states induced by symmetry-breaking in $α-T_3$ lattices: Magnetic field effect
Universidade Federal do Ceará（塞阿拉联邦大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）
研究 $α-T_3$ 晶格中对称性破缺诱导的手性态，探讨磁场对其影响及参数 $α$ 调控机制。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall
Correlated random hopping disorder in graphene at high magnetic fields: Landau level broadening and localization properties
我们研究了高磁场下石墨烯最低朗道能级的态密度和局域化特性。我们专注于相关的长程跳跃无序，这在剥离的石墨烯，是由静态波纹引起的影响。我们发现，最低朗道能级的展宽随无序关联长度的增加呈指数收缩。同时，展宽随磁场和无序振幅线性增长。最低的朗道能级峰显示出一个强大的分裂，其起源，我们确定为打破的子晶格（谷）简并。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel Magnetic Quantization of sp$^{3}$ Bonding in Monolayer Tinene
基于不同子晶格的子包络函数，提出了一种广义紧束缚模型，用于研究单层灰锡中的新的磁量子化。同时考虑了$sp^{3}$成键、自旋轨道耦合、磁场和电场的影响。独特的磁电性质在于两组低朗道能级，具有不同的轨道分量，局域化中心，状态简并度，自旋配置，以及磁场和电场的依赖性。第一组和第二组主要分别来自于$5p_{z}$和（$5p_{x}$，$5p_{y}$）轨道。它们的朗道能级分裂分别由电场和自旋轨道相互作用引起。组内反交叉只在前者中表现出来。在石墨烯、硅烯和锗烯中不存在独特的tinene Landau能级。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in chemically functionalized graphene at high magnetic field: Defect-Induced Critical States and Breakdown of Electron-Hole Symmetry
非常规的磁输运指纹在量子霍尔制度（施加磁场从一个到几十特斯拉）在化学功能化的石墨烯的报告。在化学吸附的单原子氧（从0.5%到很少的杂质），朗道能级的电子-空穴对称性被打破，而双峰电导率在低能量的发展，从形成的临界状态由随机网络的缺陷诱导的杂质状态。标度分析暗示存在一个额外的零能量量子化霍尔电导平台，这是不连接到朗道能级的亚晶格对称性破坏的简并提升。这与通常的解释形成了鲜明的对比，并揭开了一个新的游乐场定制的基本特征的量子霍尔效应。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall
Splitting of critical energies in the $n$=0 Landau level of graphene
利用无相互作用的紧束缚随机跳跃模型研究了石墨烯$n$ =0朗道能级（LL）的简并态提升.通过态密度和参与比的计算，观察到两个带和两个临界能量的无序驱动分裂。$n$ =0 LL内的状态的概率密度的分析提供了一些见解的晶格和无序的分裂过程中的相互作用的影响。对于两个分裂峰之间的状态，发现两个石墨烯子晶格之间的波函数振幅的不均匀空间分布。结果表明，随着分裂度的增加（随无序度线性增加，平方根随磁场增加），两个分裂能级也逐渐变宽，使得在很宽的无序度或磁场变化范围内，两个分裂能级重叠的比例基本保持不变.
2009-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Floating up of the zero-energy Landau level in monolayer epitaxial graphene
我们报告的低密度，大面积单层外延石墨烯器件生长在SiC上的磁输运测量。我们发现，单层石墨烯中的零能朗道能级（LL），这被预测为是磁场（$B$）无关的，可以浮动以上的费米能量在低$B$。这得到了由半圆定律近似的温度（$T$）驱动流程图以及$e^2/h$附近霍尔电导率$σ_{xy}$中的$T$独立点的支持。我们的实验数据与传统的理解形成鲜明对比，在低$T$下通过机械剥离制备的原始石墨烯中的第零LL和金属样行为。这一令人惊讶的结果可以归因于衬底诱导的亚晶格对称性破缺，它分裂了第零朗道能级的简并。我们的发现提供了一个统一的图片，关于金属的行为，在原始的石墨烯制备的机械剥离，绝缘行为和绝缘体量子霍尔过渡在单层外延石墨烯。
2016-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gate-induced half-metals in Bernal stacked graphene multilayer
最近的实验表明，Bernal堆叠石墨烯多层膜（BGM）具有相互作用诱导的带隙（或伪带隙）基态。在这里，我们提出，由于电子相关，BGM可以诱导成一个半金属相，通过施加一个垂直的电场和掺杂。由于能带结构的不同，使得偶数层和奇数层BGM中的半金属态具有完全不同的行为。我们系统地计算了石墨烯四层（4L-BGM）和三层（3L-BGM），分别作为偶层和奇层BGM的典型例子。在4L-BGM中，我们发现了一个有趣的现象，即电场引起的自旋极化带反转。也就是说，在半金属相中，当施加的电场超过临界值时，导电沟道的自旋极化和净磁矩反转。在3L-BGM中，一个显著的特点是，即使在零电场的情况下，两个亚晶格的不等价也会内在地破坏自旋上和自旋下带的简并性。我们的研究结果表明，4L-BGM应该是一个理想的平台，以检测提出的半金属相的BGM系统。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The pseudo-Landau-level representation of twisted bilayer graphene: band topology and the implications on the correlated insulating phase
我们提出扭曲双层石墨烯的电子结构可以理解为狄拉克费米子与由莫尔条纹产生的相反的伪磁场的耦合。每个单层谷的两个低能平带起源于狄拉克费米子在这种相反的有效磁场下的两个零级伪朗道能级，它们具有相反的亚晶格极化，携带相反的陈数$\pm1$，在第一魔角附近的低能体带下方和上方的间隙中产生螺旋边缘态。我们认为，小库仑相互作用将分裂这些零伪朗道能级的八倍简并度（包括谷和物理自旋），并可能导致绝缘相与非零陈数整数填充。此外，我们还证明了平带之上或之下的所有高能带也是拓扑非平凡的，即对于每个谷，它们的Berry相位之和被量子化为$\pmπ$ .这种量子化的贝里相位产生了几乎平坦的边缘状态，这取决于莫尔长度尺度上的截断。我们的工作为TBG的电子结构和拓扑性质提供了一个完整而清晰的图像，并对实验中观察到的相关绝缘相的性质具有重要意义。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Landau-Level-Resolved Mode Mixing and Shot Noise in Gate-Defined Graphene Quantum Point Contacts
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvanathapuram（印度科学教育研究所特里凡得琅分校）；Aalto University（阿尔托大学）
研究通过结合紧束缚模拟和随机矩阵理论，揭示了石墨烯量子点接触在不同量子霍尔 regime 中的射流噪声和 Fano 因子特征，区分单通道与多通道混沌传输。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic quantization in multilayer graphenes
多层石墨烯的基本性质通过层数和堆叠配置而多样化。对于$N$层系统，朗道能级被分成$N$组，每组由与堆叠配置相关联的主导子晶格标识。我们重点讨论了朗道能级的主要特性，包括简并度、波函数、量子数、起始能量、场相关能谱、电子-金属跃迁和交叉模式，这些特性在磁光光谱、扫描隧道光谱和量子输运实验中得到了反映。在AA-堆叠的石墨烯中的朗道能级负责多个狄拉克锥，而在AB-堆叠的石墨烯中，狄拉克性质取决于石墨烯层的数量，并且在ABC-堆叠的石墨烯中，低位能级与表面态有关。朗道能级混合导致能谱中的反交叉图案，这在AB堆叠的石墨烯中的组间朗道能级中可见，而特别地，在ABC堆叠的石墨烯中观察到组间和组内反交叉的形成。当堆叠顺序和层数变化时，上述磁电性质导致不同的光学光谱、等离子体光谱和输运性质。计算结果与光学和传输实验一致，并提出了尚未得到实验验证的新功能。
2015-06-20 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Transport in strained graphene: Interplay of Abelian and axial magnetic fields
本研究数值计算屈曲石墨烯在外部Abelian磁场与应变诱导轴向磁场共同作用下的多端输运，揭示轴向场解除谷简并、产生偶整数Hall平台及电荷密度波零电导平台的机制。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall
Topological characterization of Landau levels for $2$D massless Dirac fermions in $3$D layered systems
鉴于凝聚态物质的拓扑相的广泛和深入研究的拓扑关注。在这个领域中，具有拓扑序的相不能仅仅用对称性来表征。此外，相关的相变确实在没有自发对称性破缺的情况下发生，超出了朗道理论的范围。第一次实现这样的阶段是整数量子霍尔效应（QHE）的发现，这是随后不久的拓扑解释。后来，从石墨烯中也发现了一个独特的半整数QHE，它几乎具有由$SU(2)$对称性描述的自旋简并性。先前的理论预测在这一发现中得以实现。人们已经很好地理解，这种半整数QHE的异常起源于相对于原始狄拉克点（DP）在零能量附近存在$2$ D无质量狄拉克费米子。其特征在于存在一个拓扑鲁棒的零模LL，它是垂直磁场的常数函数。更深入地说，这种零模LL受到局部手征对称性（CS）的保护，只要抑制双DP之间的谷间散射，就可以防止CS保持扰动，其中CS来自无自旋石墨烯中的全局子晶格对称性。由于无质量狄拉克粒子广泛存在于各种对称性的凝聚态物质中，更不用说狄拉克玻色子系统了，因此我们很有兴趣看看在其他具有$2$ D无质量狄拉克费米子的系统中情况如何。本文从拓扑学的角度讨论了在$3$ D分层系统中存在$2$ D无质量Dirac费米子的几个问题，特别是零模LL，因为它表示$2$ D无质量Dirac费米子.
2019-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
