Large Anomalous Hall Effect in Topological Insulators with Proximitized Ferromagnetic Insulators
报道了由铁磁绝缘体Cr2 Ge 2 Te 6和拓扑绝缘体（Bi，Sb）2 Te 3组成的全碲化物异质结构中邻近驱动的大反常霍尔效应.尽管在（Bi，Sb）2 Te 3层的磁化小，异常霍尔电导率达到0.2e2/h的大值，符合铁磁响应的Cr2 Ge 2 Te 6。结果表明，拓扑绝缘体的表面态与邻近层Cr2 Ge 2 Te 6之间的交换耦合是有效的，并且足够强，可以打开表面态的交换能隙.
2019-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambi-chiral anomalous Hall effect in magnetically doped topological insulators
磁掺杂拓扑绝缘体中与时间反转对称性破缺相关的手征性对量子输运现象具有重要意义。本文报道了Mn和Cr掺杂的$_2$拓扑绝缘体在不同厚度和掺杂量下的反常霍尔效应研究。通过对霍尔环的手征性进行追踪，发现Mn型顺时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强，而Cr型逆时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强。我们提供了一个唯象模型来解释磁掺杂拓扑绝缘体中磁有序和反常霍尔效应手征的演化。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-induced type-II quantum spin Hall insulators with high spin Chern number in unconventional magnetism
Renmin University of China（中国人民大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过晶格模型计算发现堆叠II型量子自旋霍尔绝缘体可得到高自旋陈数的非平庸量子自旋霍尔绝缘体，结合第一性原理计算证实双层Nb$_2$SeTeO为符合该特性的体系，为实现高量化自旋霍尔电导率提供了途径。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall effect in a Doped Mott Insulator
在不涉及自旋-轨道耦合的强关联系统中，证明了守恒自旋霍尔流的存在。自旋霍尔电导率由本征体性质决定，即使在零温度下强磁场中电荷电阻率发散时，本征体性质也是有限的。在后一个极限状态对应于自旋霍尔绝缘体。这种系统是一个掺杂的莫特绝缘体的相弦论描述，自旋霍尔效应被预测共存的能斯特效应来表征的低温赝隙相的本征性质。在自旋电子学中的可能应用也被提及。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect through Canted Antiferromagnetism
大多数倾斜反铁磁体也是反常霍尔反铁磁体（AHE AFM），即它们具有反常霍尔响应和具有相同对称性要求的其他响应。我们认为，AHE原子力显微镜是有前途的材料作为主机的高温量子反常霍尔效应。通过考虑具有强自旋-轨道耦合的二维（001）钙钛矿层模型，该模型隔离了$t_{2g}$流形的有效总角动量$\tilde{j}= \frac{1}{2}$子空间，我们提出了一种设计量子反常霍尔反铁磁体的策略。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Type-II quantum spin Hall insulator
该研究提出无需对称保护（仅需平移对称性）的II型量子自旋霍尔绝缘体，通过第一性原理和晶格模型证明其在交变磁性和Luttinger补偿磁性材料中可实现，并揭示了U(1)对称性对其稳定性的关键作用。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall States Stabilized in Semi-magnetic Bilayers of Topological Insulators
在三维拓扑绝缘体中，通过引入自发磁化或外加磁场破坏时间反演对称性，使表面态产生带隙，当化学势位于带隙内时，产生量子反常霍尔效应或量子霍尔效应.进一步打破反转对称性是可能的，通过采用磁性拓扑绝缘体异质结构，主机非简并的顶部和底部表面状态。在这里，我们展示了定制材料的方法，实现强大的量子霍尔态的双层系统，其中的合作或取消组合的异常和普通霍尔响应从各自的磁性和非磁性层的例子。填充因子为0和+1时量子霍尔态的出现可以通过两个独立表面态的能带图关系来理解。磁性拓扑绝缘体的可设计异质结构可能为有趣的拓扑输运和功能性探索一个新的舞台。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall and Valley Quantum Anomalous Hall Effects in Two-Dimensional d0 Orbital XY Monolayers
我们提出了一个新的家庭的d 0轨道XY（X = K，Rb，Cs; Y = N，P，As，Sb，Bi）单分子膜具有丰富和新颖的拓扑结构和谷的性质。KN、RbN、RbP、RbAs、CsP、CsAs和CsSb单分子膜具有显著的量子反常霍尔效应（QAHE）。CsSb单层也表现出异常的谷QAHE与巨大的分裂。此外，由于px;y和pz轨道之间的应变诱导带反转，XY单层的拓扑性质可以通过面内应变有效地调节。我们的研究结果表明，d 0轨道XY单层膜可以是很好的候选人，有前途的应用在自旋电子学和多功能拓扑为基础的设备。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic oscillations of the anomalous Hall conductivity
已知在霍尔电阻率中可以观察到Shubnikov-de Haas振荡，尽管它们的振幅比对角电阻率振荡的振幅弱得多。采用二维具有反常霍尔效应的大质量狄拉克费米子模型，我们证明了反常霍尔电导率的Shubnikov-de Haas振荡的振幅与对角电导率的振幅相同.我们认为，通过研究石墨烯超晶格中的谷霍尔效应和低屈曲狄拉克材料中的自旋霍尔效应，可以观察到反常霍尔电导率的振荡.
2016-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry in the insulator - quantum Hall - insulator transitions observed in a Ge/SiGe quantum well
研究了磁场驱动下Ge/SiGe量子阱中二维空穴气的绝缘体-量子霍尔-绝缘体跃迁。我们观察到低和高磁场绝缘体和$ν=1$量子霍尔态之间的直接跃迁。随着磁场的增加，从绝缘到量子霍尔和量子霍尔到绝缘的转变在它们的输运性质方面非常相似。我们解决了周围的过渡温度依赖性，并表明，高场过渡的特征能量尺度较大。
1997-08-30 cond-mat.mes-hall
Geometrically induced reversion of Hall current in a topological insulator cavity
在拓扑绝缘体表面附近的电荷感应出一个像磁势。在这里，我们表明，如果拓扑绝缘体表面有一个负曲率，即在半球形腔的情况下，感生霍尔电流反转其旋转的电荷穿过半球形几何焦点。这种反转被证明是相当于反转的图像磁粒子的电荷。我们还讨论了半圆柱腔的情况下，霍尔电流反转似乎是可行的探测在现实的实验。
2016-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall Insulator
最近的理论预言了在杂质半导体中由电场诱导的无耗散自旋电流。然而，在这些系统中，充电电流仍然是耗散的。在这项工作中，我们理论上预测的无耗散自旋霍尔效应，没有任何伴随的电荷电流，在某些类别的带绝缘体，包括零间隙半导体，如碲化汞和窄间隙半导体，如碲化铅。这种效应类似于量子霍尔效应，因为在带隙之下的所有状态都有贡献，并且不发生耗散。然而，自旋霍尔电导没有量子化，即使在二维。这是在没有任何磁场的带状绝缘体中的非平凡拓扑结构的第一个例子。
2004-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The quantum spin Hall effect and topological insulators
在拓扑绝缘体中，自旋轨道耦合和时间反演对称性结合在一起，形成了一种新的物质状态，预计具有奇异的物理特性。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetization dependence of the intrinsic anomalous Hall effect
从实验和理论上研究了Mn $_5$ Ge $_3$铁磁薄膜的反常霍尔效应。我们分离了对实验反常霍尔效应的本征和非本征贡献，并利用第一性原理方法从布洛赫态的Berry曲率计算了本征反常霍尔电导率.本征反常霍尔电导率线性依赖于磁化强度，这可以从有限温度下自旋取向的长波长波动来理解。理论和实验之间的定量一致性非常好，不仅在0 K附近，而且在有限温度下，高达约240 K（0.8 T $_C$ }）
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of a large-gap and switchable Kane-Mele quantum spin Hall insulator
拓扑绝缘体的基础研究和技术应用受到罕见的材料表现出强大的拓扑非平凡相，特别是在二维。在这里，通过广泛的第一性原理计算，我们提出了一种新的量子自旋霍尔绝缘体，具有相当大的带隙$\sim$ 0.5 eV，这是一个单层的Jacutingaite，一种天然存在的层状矿物首次发现于2008年在巴西和最近合成。该系统实现了量子自旋霍尔绝缘体在一个潜在的可剥离的二维单层，具有强大的螺旋边缘状态，可以利用自旋轨道耦合，晶体对称性破缺和介电响应之间的独特的强相互作用进行操纵的典范凯恩-梅勒模型。
2018-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Metal-Insulator Transition Tuned by External Gates in Hall Systems with Constrictions
研究了Roddaro等人[1]最近实验中报道的具有点收缩的量子霍尔（QH）系统中由外部门调谐的金属-绝缘体跃迁的性质。我们将这种现象归因于整数边缘分裂成导电和绝缘条纹，后者足够宽以允许边缘结构的稳定性。沟道间杂质散射和沟道间库仑相互作用不会使这幅图不稳定。
2006-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized Anomalous Hall Effect in Magnetic Topological Insulators
霍尔效应、反常霍尔效应和自旋霍尔效应分别是由洛伦兹力和自旋轨道耦合引起的固体中的基本输运过程。近年来，人们发现了量子形式的霍尔效应和自旋霍尔效应。然而，量子化反常霍尔（QAH）效应尚未在实验上实现。在QAH绝缘体中，自发磁矩和自旋-轨道耦合结合产生拓扑非平凡的电子结构，导致量子化的霍尔效应而无需任何外部磁场。在这项工作中，基于最先进的第一性原理计算，我们预测的辉碲铋矿半导体Bi $_2$ Te $_3$，Bi $_2$ Se $_3$，和Sb $_2$ Te $_3$形成磁有序的绝缘体时，掺杂过渡金属元素（Cr或Fe），在鲜明对比，传统的稀磁半导体中，自由载流子是必要的调解磁耦合。二维薄膜中的磁序产生了以有限的陈数为特征的拓扑电子结构，具有量子化的霍尔电导$e^{2}/h$。长期追求的QAH绝缘体状态的实验实现可以在室温下实现稳健的无耗散电荷传输。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-Locked Anomalous Valley Hall Effect in Two-Dimensional A-Type Tetragonal Antiferromagnetic Insulator
本文提出在A型AFM绝缘体中通过应变和电场调制实现反常谷霍尔效应，预测$\mathrm{Fe_2BrMgP}$单层为VQSHI原型，实现AVHE与QSHE协同，为二维四方AFM单层中实现多种霍尔效应提供新途径。
2023-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First Principles Calculation of Anomalous Hall Conductivity in Ferromagnetic bcc Fe
本文对铁磁体心立方铁中的反常霍尔效应进行了第一性原理计算。我们的理论确定了一个内在的贡献异常霍尔电导率，并将其与k-空间的Berry相占据布洛赫态。该理论是能够占直流和磁光霍尔电导率没有可调参数。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetically Doped InAs/GaSb Quantum Wells
在低温（$\sim$ 30 mK）下，在Cr掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$薄膜中观察到了量子反常霍尔效应.在这项工作中，我们提出在更传统的具有掺杂InAs/GaSb II型量子阱的稀磁半导体中实现量子反常霍尔效应。基于四带模型，我们发现在InAs/GaSb量子阱的反相区中，由于带边奇异性，铁磁性的居里温度有所提高。在居里温度以下，通过霍尔电导的直接计算，证实了量子反常霍尔效应的存在。基于八带Kane模型确定了量子反常霍尔相位的参数区域。高的样品质量和强的交换耦合使磁掺杂InAs/GaSb量子阱成为实现高温量子反常霍尔绝缘体的良好候选者。
2013-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University（吉首大学）
研究交替磁双层Fe2WS4，通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应，轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应，确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Theory of Phonon Induced Anomalous Hall Effect in 2D Massive Dirac metals
本文利用量子场论系统研究了二维有质量狄拉克金属中声子诱导的反常霍尔效应，揭示其低温行为与高温趋近高斯无序结果的渡越机制，为实验观测提供了微观定量描述。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry phase of phonons and thermal Hall effect in nonmagnetic insulators
对外加磁场作用下非磁性绝缘体中声子霍尔效应的产生机理进行了理论研究。PHE在（顺）磁性化合物中是已知的，其中磁矩和自旋轨道相互作用起着重要作用。与此形成鲜明对比的是，我们在这里表明，一个非零的声学声子的Berry曲率是由一个外部磁场由于绝热Born-Oppenheimer近似的修正。这导致了微带绝缘体中有限的霍尔热导率$κ_H$。我们对一个简单模型的$κ_H$的估计给出了在$ B=10 $ [T]和$ T=150 $ [K]处的$κ_H \sim 1.0\times 10^{-5} $ [W/Km]。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current Correlations in Quantum Spin Hall Insulators
我们考虑一个四端结构的二维拓扑绝缘体（量子自旋霍尔绝缘体），上下边缘之间有局域隧穿。边缘模被建模为螺旋Luttinger液体和电子-电子相互作用被准确地考虑。利用微扰理论，我们导出了边间电流的累积母函数。我们发现，不同的可能的传输通道引起不同的签名在电流噪声和电流的互相关，这可以利用在实验中阐明电子-电子相互作用和螺旋性质的边缘状态之间的相互作用。
2011-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of the zero Hall plateau in a quantum anomalous Hall insulator
磁性拓扑绝缘体（TI）中的量子反常霍尔（QAH）效应是指在没有外加磁场的情况下，霍尔电阻达到量子平台的一种新的输运现象。最近，这种奇特的效果已被发现实验中的Bi2Te3家庭TI的自发铁磁（FM）秩序的可编程薄膜。关于QAH态的一个重要问题是，它是否只是量子霍尔（QH）效应的零磁场版本，或者是否存在超越传统范式的新物理学。在这里，我们报告的量子相变之间的两个相反的霍尔平台的QAH绝缘体的磁化反转引起的实验研究。我们观察到一个明确的高原与零霍尔电导率在一个范围内的磁场周围的磁场，最近的理论预测一致。零霍尔平台的特征与QAH效应密切相关，但其温度演化与传统QH平台转变的网络模型存在定量差异。我们建议，手征边缘状态驻留在磁畴边界，这是唯一的QAH绝缘体，负责零霍尔平台。丰富的磁畴动力学使QAH效应成为一类独特的量子现象，可能在自旋电子学中找到新的应用。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport induced by anomalous Hall effect
在磁性金属中，霍尔电阻通常被认为是普通霍尔电阻和异常霍尔电阻之和。本文指出，当正常霍尔角或反常霍尔角不小时，这种经验关系不再成立。利用适当的电导率关系，我们揭示了一个意想不到的磁电阻（MR）引起的异常霍尔效应（AHE）。出现$B$线性MR，斜率的符号取决于异常霍尔角的符号，从而产生特征性的蝴蝶结形状。单频带系统中的霍尔电阻可以表现出非线性，这通常被认为是双频带系统的特征。霍尔中出现一个$B$对称组件。这些效应反映了普通霍尔效应和AHE之间的根本区别。此外，我们实验重现不寻常的MR和霍尔之前报道的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$，并表明这些观察可以很好地解释所提出的机制。在量子反常霍尔绝缘体中经常观察到的MR进一步证实了这一观点。这种效应也可以解释在非磁性三维拓扑狄拉克半金属中观察到的大MR。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall effect of the surface states in topological insulator
在边缘态框架下研究了垂直磁场作用下拓扑绝缘体表面态的量子霍尔效应。狄拉克费米子的运动将形成离散的朗道能级，其中完全饱和的零模将根据狄拉克费米子有效质量的符号在边界附近有不同的行为。霍尔电导被量子化为n（n为整数），单位为：正质量为e^2/h，负质量为n+1，无质量费米子为n+1/2。在拓扑绝缘体中，狄拉克费米子的质量项可以是磁场中的塞曼耦合，也可以是薄膜中的有限尺寸效应引起的。例如Bi_2Se_3的g因子是正的，对狄拉克费米子产生正的质量项。我们致力于拓扑绝缘体中量子霍尔效应的实验实现。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Quantized Hall Insulator: A New Insulator in Two-Dimensions
一般来说，绝缘体在理论上是由绝对零度时的电导率张量为零来定义的。在传统的绝缘体中，如带状绝缘体，电导率的消失导致电导率的发散。在其他绝缘体中，特别是当添加高磁场（B）时，可能的是，当磁阻发散时，霍尔电阻保持有限，这被称为霍尔绝缘体。在这封信中，我们用实验证明了另一种更奇特的绝缘体的存在。这种绝缘体终止了二维电子系统中的量子霍尔效应系列，其特征在于霍尔电阻近似量子化为电阻的量子单位h/e ^2。这种绝缘体被称为量子化霍尔绝缘体。此外，我们表明，对于相同的样品，绝缘状态之前的QHE系列，在低B，是HI类。
1998-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in silicene: transition from spin Hall to normal insulator
在线性响应理论和格林函数理论的框架下，从理论上研究了二维硅烯自旋霍尔效应的内禀贡献。当施加一个外部电压垂直于硅烯平面时，自旋霍尔电导率显示出从低电压下的自旋霍尔绝缘体相到高电压下的常规绝缘体相的转变。这种转变类似于最近报道的双层石墨烯中的相变。硅烯中导致这种转变的自旋-轨道相互作用比石墨烯中的强得多，这应该可以在实验中观察到这种转变。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effects in magnetic weak topological insulator films
本文系统研究弱拓扑绝缘体薄膜中的铁磁、反铁磁和交变磁效应，揭示其可在无外磁场下产生多种反常霍尔效应，为探索弱拓扑绝缘体磁效应提供新见解。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall
Hall and spin Hall viscosity ratio in 2d topological insulators
研究了拓扑绝缘体模型对度规扰动的响应。在本文中，我们引入了一个新的量，霍尔粘度粒子密度比，这是类似于由AdS/CFT对应建议的粘度熵比。这个量对应于表征量子霍尔态的填充分数，因此它可以在Halfman的零场量子霍尔系统中讨论。我们还考虑了与自旋流有关的时反不变量子自旋霍尔系统中的无耗散粘性。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall
General nonlinear Hall current in magnetic insulators beyond the quantum anomalous Hall effect
本文研究一般磁性绝缘体的非线性霍尔响应，证明破坏反演对称性时存在由虚带间跃迁诱导、与电场二次相关的霍尔电导，并揭示其与整数量子霍尔效应的本质区别。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Magnetization and Level Statistics at Quantum Hall Liquid-Insulator Transition in the Lattice Model
研究了具有Anderson无序的二维有限晶格模型中整数量子霍尔效应的相图中能级间距和磁化强度的统计特性。
2000-04-20 cond-mat.mes-hall
Reversal of Orbital Hall Conductivity and Emergence of Tunable Topological Quantum States in Orbital Hall Insulator
该研究通过应变工程结合k·p模型与第一性原理计算，在轨道霍尔绝缘体中实现轨道陈数符号反转和轨道霍尔电导反转，并探索了可调拓扑量子态。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Anomalous Energy Transport across Topological Insulator Superconductor Junctions
本文用散射波方法导出了拓扑绝缘体/超导体结界面热流公式，研究了结中的非平衡能量输运。发现了一些反常的热性质，如热能的克莱因隧穿、非对称Kapitza电阻和负微分热阻。我们期望这些发现可以在各种杂化介观系统的能量控制中有潜在的应用。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum Hall to Insulator Transition in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
我们描述了双层量子霍尔铁磁体在填充分数$ν= 1$下的一个新相变。在静态无序（由周期势模型）的存在下，玻色子$S=1/2$自旋子可以经历超流-绝缘体转变，同时保持铁磁有序。莫特绝缘相有一个出射的U（1）光子，跃迁是在这个光子的希格斯相和库仑相之间。电荷和逆流电导率的物理后果，并在存在淬火无序的层间隧穿电导进行了讨论。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Unconventional quantum Hall effect in Floquet topological insulators
本文研究了垂直磁场作用下的非传统量子霍耳效应对双Floquet拓扑绝缘体表面态的影响。所得到的能带结构被光子修饰，拓扑性质由单个表面的低能动力学决定。对称和反对称表面状态的交换通过反转光的偏振而发生。我们发现了一种新的量子霍尔态，其中零朗道能级经历了相变，从一个平凡的绝缘体状态，与霍尔电导率$σ_{yx}=0$在零费米能量，到一个霍尔绝缘体状态与$σ_{yx}=e^2/2h$。这些发现为在$(\pm1/2,\pm3/2,\pm5/2,...)e^2/h$实验上实现非平凡量子态和不寻常的量子霍尔平台开辟了新的可能性。
2016-07-20 cond-mat.mes-hall
Fluctuating Hall resistance defeats the quantized Hall insulator
利用Chalker-Coddington网络模型作为整数量子霍尔物理的一个大大简化但却普适的模型，我们通过实空间重整化方法研究了强磁场下的平台到绝缘体的转变.我们的结果表明，在完全量子相干的情况下，量子化的霍尔绝缘体的R_H约为。在研究分布函数P（R_H）的最概然值时，在R_L ~25 h/e^2处观察到h/e^2。在进一步增加R_L -> \infty时，可以看到具有发散霍尔电阻R_H \propto R_L^kappa的霍尔绝缘体。这两种制度之间的交叉取决于平均程序的精确性质。
2004-02-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of the quantum-anomalous-Hall insulator to Anderson insulator quantum phase transition and its scaling behavior
通过研究二维超导体到绝缘体的量子相变，或量子霍尔效应中从一个平台到下一个平台或到绝缘体的量子相变的标度行为，揭示了量子相变的本质。在这里，我们报告的量子相变从量子反常霍尔（QAH）绝缘体的磁性拓扑绝缘体通过调整化学势的安德森绝缘体的实验观察。我们的实验证明了标度行为的存在，从中我们提取了这种量子相变的临界指数。我们期望我们的工作将激发在这一新的背景下对量子相变的许多性质进行更深入的研究。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
On the low-field insulator-quantum Hall conductor transitions
我们研究了在含有自组装InAs量子点的二维GaAs电子系统中，绝缘体-量子霍尔导体的跃迁，这种跃迁将填充因子$ν=4$的低场绝缘体与量子霍尔态分开.为了直接从低场绝缘体进入$ν=4$量子霍尔态，二维系统经历了从低场局域化到朗道量子化的交叉。实际上，交叉覆盖了相对于磁场的宽范围，而不仅仅是绝缘体-量子霍尔导体转变的临界点附近的小区域。
2005-03-12 cond-mat.mes-hall
Thin film of a topological insulator as a spin Hall insulator
利用Kubo公式研究了拓扑绝缘体薄膜表面态的自旋电导。膜的不同面之间的杂化在狄拉克点处打开了一个间隙。我们发现，在带隙区自旋电导率仍然是有限的。在带隙附近的无带隙区，自旋电导率增强。这些发现使得拓扑绝缘体薄膜成为自旋电子学应用的有前途的材料。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Phase transition between the quantum spin Hall and insulator phases in 3D: emergence of a topological gapless phase
研究了三维空间中量子自旋霍尔相和绝缘体相之间的相变。我们发现，在三维的反转非对称系统中，量子自旋霍尔相和绝缘体相之间出现了一个无隙相，这与二维的情况相反。这种无间隙相位的存在源于三维空间中无间隙点（恶魔点）的拓扑性质，而不是二维空间。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Breakdown of the Quantized Hall Insulator
我们提出了一个解析标度理论的本地化在一个二维的分层网络模型，旨在代表相位相干电子输运的量子霍尔制度。标度表达式的纵向和霍尔磁阻。与最近的数值研究一致，我们发现霍尔电阻率在金属相是量子化的，但在绝缘相发散。这表明量子化霍尔绝缘体的特性只能在强退相机制存在的情况下发生。
2001-01-29 cond-mat.mes-hall
Holographic duality between $(2+1)$-d quantum anomalous Hall state and $(3+1)$-d topological insulators
本文利用精确全息映射研究了$(2+1)$维量子反常霍尔态，即具有量子化霍尔电导的带绝缘体。精确全息映射是实现全息对偶性的一种方法，它将量子反常霍尔态映射到$(3+1)$维双曲空间中的另一个态。通过研究拓扑响应性质和纠缠谱，证明了量子反常霍尔态的全息对偶理论是一个$(3+1)$维拓扑绝缘体.这种对偶描述通过不同尺度下自由度之间的量子纠缠来刻画系统的拓扑性质。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Scaling Behavior of the Quantum Phase Transition from a Quantum Anomalous Hall Insulator to an Axion Insulator
在量子霍尔和量子反常霍尔（QAH）系统中，从一个平台到下一个平台或到绝缘体的相变揭示了普遍的标度行为。最近在磁性拓扑绝缘体夹层样品中证实了磁场驱动下从QAH绝缘体到轴子绝缘体的量子相变。在这里，我们表明，在过渡点的纵向电阻对磁场的导数的温度依赖性遵循的特征幂律，表明一个普遍的标度行为的QAH到轴子绝缘体相变。类似于量子霍尔平台到平台的转变，QAH到轴子绝缘体的转变也可以通过Chalker-Coddington网络模型来理解。我们提取的临界指数k~ 0.38与最近的高精度数值计算结果的相关长度指数的Chalker-Coddington模型在v ~ 2.6，而不是普遍接受的值2.33。
2020-08-29 cond-mat.mes-hall
Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces
电子自旋动量锁定与背景磁织构一起可以显著改变电子输运性质。本文从理论上研究了拓扑绝缘体与顶部含有磁性skyrmions的磁性绝缘体之间的电子输运。与常规金属中的拓扑霍尔效应不同，即使在没有面内磁织构的情况下，skyrmion也会对异常霍尔电导率产生额外的贡献，这是由于在skyrmion边界处获得的狄拉克电子的相位因子特性。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall Effect of Tachyons in a Topological Insulator Junction
本文研究了两个拓扑绝缘体结在外磁场作用下的超快电子激发。从快子的有效二维模型和两个拓扑绝缘体的结态评估的朗道能级显示出一些在传统电子系统或石墨烯中看不到的独特性质。$ν=1/3$分数量子霍尔效应在快子系统中也有很强的存在。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Nature of Integer Quantum Hall Transitions
基于无序任意子模型，重新讨论了量子霍尔系统的金属-绝缘体跃迁与超流-绝缘体跃迁之间的映射。采用超流-绝缘体跃迁的单参数标度法分析了整数量子霍尔跃迁的标度行为。分析表明，在弱无序极限下，量子霍尔平台直接跃迁到绝缘体，而在强无序极限下，量子霍尔平台则发生漂移跃迁。在这两种情况下，过渡对应于一个非手性超流绝缘体过渡，与纵向和横向量子霍尔电导率以下的半圆关系。
2002-08-06 cond-mat.mes-hall
Oxygen vacancy-induced anomalous Hall effect in a nominally non-magnetic oxide
反常霍尔效应是时间反演对称性破缺和自旋轨道耦合的标志，在磁极化系统中经常观察到。然而，它在非磁性系统中的实现仍然难以捉摸。在这里，我们报告的观察异常霍尔效应在名义上非磁性KTaO 3。还原态KTaO3中出现了反常的霍尔效应，并表现出非本征到本征的交叉。利用第一性原理计算和定量磁力测定法在还原样品中观察到顺磁性行为。观察到的异常霍尔效应遵循氧空位诱导磁化响应，这表明氧空位的局部磁矩不对称地散射传导电子并引起异常霍尔效应。在低温极限（T<5 K），反常霍尔电导率对散射率不敏感，表明费米面电子的Berry曲率控制了反常霍尔效应。我们的观测描述了一个多体相互作用的详细图片，触发异常霍尔效应在非磁性系统。
2022-12-27 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment on "Localization and Metal-Insulator Transition in Multilayer Quantum Hall Structures"
这是对田中和町田评论的回复。我们提供了一些细节推导的有效场论的整数量子霍尔跃迁使用非阿贝尔手征反常。
1998-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Insulator Heterostructure
基于从头计算，我们预测，一个单层的Cr掺杂（Bi，Sb）2 Te 3和GdI 2异质结构是一个量子反常霍尔绝缘体与非平凡的带隙高达38 meV。我们的预测背后的原理是，两个拓扑平凡的铁磁绝缘体之间的能带反转可以导致非零的陈数，这提供了一个更好的方式来实现量子反常霍尔态没有随机磁掺杂。此外，还提出了一个简单有效的模型来描述该体系中自旋极化带反转的基本机制。此外，我们还预测在（Bi_（2/3）Cr_（1/3））_2 Te_3/GdI_2超晶格中可以实现三维量子反常霍尔绝缘体。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall
Current scaling of the topological quantum phase transition between a quantum anomalous Hall insulator and a trivial insulator
我们报道了磁性拓扑绝缘体异质结构薄膜表面的量子反常霍尔绝缘体和平凡绝缘体之间的量子相变的电流标度研究。通过倾斜磁化同时测量霍尔电导率$σ_{xy}$来观察转变。在各种激励电流下获得的$σ_{xy}$的转变曲线在单个点处彼此交叉，例示了转变的量子临界行为。过渡曲线的斜率遵循激励电流的幂律依赖性，给出标度指数。结合已有的温度标度研究结果，分别得到局域长度的临界指数$ν$ = 2.8 $\pm$ 0.3和相干长度的临界指数$p$ = 3.3 $\pm$ 0.3。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Anomalous-Hall Effects in Silicene
我们证明了一种新的物质量子态--单层硅烯中的谷极化量子反常霍尔效应。在非本征Rashba自旋轨道耦合和交换场的作用下，单层硅烯可以处于量子态，其Chern数C=2。我们发现，通过调节Rashba自旋轨道耦合，拓扑相变产生谷极化量子反常霍尔态，即同时具有量子谷-霍尔效应（谷陈数C_V=3）和量子反常霍尔效应（C=-1）的量子态.
2013-04-27 cond-mat.mes-hall
