Thickness dependence of spin Hall magnetoresistance in FeMn/Pt bilayers
我们研究了FeMn/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻，发现其比重金属和绝缘铁磁或反铁磁双层膜系统的自旋霍尔磁电阻大一个数量级，并且与NiFe/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻相当。自旋霍尔磁电阻随FeMn和Pt厚度的变化呈现非单调性。前者是由FeMn薄膜的净磁化强度随厚度的变化引起的，而后者主要是由Pt中的自旋积累和扩散引起的。通过对Pt厚度依赖性的分析，确定了Pt的自旋霍尔角、自旋扩散长度和自旋混合电导的实部分别为0.2、1.1 nm和$5.5 * 10^{14} Ω^{-1} m^{-2}$。结果证实了最近在该系统中观察到的自旋轨道矩效应。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Hamiltonian Theory of the Fractional Quantum Hall Effect: Effect of Landau Level Mixing
我们推导出一个有效的哈密顿量在最低朗道水平（LLL），结合朗道级混合的影响，所有更高的朗道水平，以领先的顺序在相互作用能的回旋能量的比率。然后，我们转录的复合费米子的基础上，使用我们的哈密顿方法和计算LL混合上的传输带隙的影响的哈密顿量。
2002-01-07 cond-mat.mes-hall
Mobility gap in fractional quantum Hall liquids: Effects of disorder and layer thickness
研究了有限层厚和关联无序势作用下分数量子霍尔区二维电子气的行为。将陈氏数的计算推广到多体系统，在微观模型下，根据陈氏数的分布确定分数量子霍尔态的迁移率带隙。我们发现实验测量的激活间隙和我们计算的迁移率间隙之间的协议，结合无序势和层厚度的影响。我们澄清了分数量子霍尔态的迁移率带隙和光谱带隙之间的区别，并解释了无序驱动的带隙坍塌以及随后从分数量子霍尔态到绝缘体的跃迁。
2005-05-21 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Hierarchy and the Second Landau Level
我们推广分数量子霍尔层次图像适用于任意的，可能非阿贝尔，分数量子霍尔状态。将其应用于nu = 5/2的Moore-Read态，构造了新的显式试探波函数来描述第二朗道能级的分数量子霍尔效应.由此产生的层次结构的状态，再现填充分数的所有观察到的霍尔电导高原在第二朗道水平，其特征在于电子配对的基态和激发光谱，其中包括非阿贝尔的伊辛型的任意子。我们提出这是一个统一的图片，其中p波配对的特点分数量子霍尔效应在第二朗道水平。
2008-09-18 cond-mat.mes-hall
Hall Crystal States at $ν=2$ and Moderate Landau Level Mixing
在低塞曼耦合下，$ν=2$量子霍尔态在朗道能级混合很小时是一个对称不变的单态。在零塞曼相互作用下，随着朗道能级混合的增加，自旋不变态变得不稳定，变成非均匀态。这是全霍尔晶体的第一个现实例子，它显示了量子霍尔序和密度波序的共存。全霍尔晶体与更熟悉的维格纳晶体的不同之处在于拓扑性质，这导致它在小$q$处仅具有线性色散集体模式，并且没有$q^{3/2}$磁声子。我目前的拓扑数和集体模式的计算。
2000-07-17 cond-mat.mes-hall
Theory of quantum Hall effect and high Landau levels
讨论了耦合自旋和电荷的角动量模型作为量子霍尔效应的可能理论。用该模型可以理解高朗道能级填充分数5/2、7/3和8/3。发现7/3和8/3是粒子-空穴共轭的，而5/2是由于在朗道能级数n=5的情况下，在1/2处有一个极限能级，使得该分数为5/2。
2001-03-29 cond-mat.mes-hall
The Effects of Landau level mixing on the fractional quantum Hall effect in monolayer Graphene
我们报告的自旋和谷极化分数量子霍尔效应的精确对角化研究结果的$N=0$和1朗道水平的石墨烯。我们使用一个有效的模型，将朗道能级混合到最低阶的参数$κ= \frac{e^2/ε\ell}{\hbar v_F/\ell}=\frac{e^2}{εv_F\hbar}$，这是磁场独立的，只能通过基板的选择而变化。我们发现在$κ\lesssim 2$的$N=0$朗道能级中朗道能级混合效应可以忽略不计。事实上，最低朗道能级投影库仑哈密顿量对于石墨烯比对于基于半导体的量子阱更好地近似真实哈密顿量。因此，在$κ$的这个范围内，在$N=0$朗道能级中预期主要的分数量子霍尔态。在$N=1$朗道能级中，分数量子霍尔态被期望用于较小范围的$κ$和朗道能级混合，强烈地破坏粒子-空穴对称性，从而产生与$N=0$朗道能级相比质上不同的结果。在$N=1$ Landau水平的半填充时，我们预测对于$κ\sim 0.25$ - $0.75$将发生抗Pfalanan状态。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall
Landau level mixing in the nu=5/2 fractional quantum Hall state
数值研究了nu=5/2分数量子霍尔态，直接考虑了相邻朗道能级间电子散射的影响. LL混合引起的激发间隙的显着减少解释了早期的计算和实验之间的差异。另一方面，LL混合也大大减少了重叠的摩尔-读取波函数，提出了一个问题的实际实现nonabel准粒子在目前的实验。
2006-09-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect induced by chiral Landau levels in topological semimetal films
受近期输运实验的启发，我们从理论上研究了拓扑半金属薄膜中的量子霍尔效应。由于限制效应，源于手性朗道能级的体子带建立了具有量子化霍尔电导的能隙，并且可以在相对厚的膜中观察到。我们发现，量子霍尔态是强烈的各向异性的不同的限制方向，不仅由于表面态的存在，但也因为体手征朗道能级。因此，我们从外尔半金属的表面费米弧和手征模重新研究了量子霍尔效应，并给出了一个更一般的观点。此外，我们还发现当拓扑Dirac半金属被限制在其旋转对称轴上时，它同时具有量子Hall态和量子自旋Hall态，其中螺旋边态受到自旋- $z$分量守恒的保护.
2021-05-13 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect at Landau Level Filling nu=4/11
本文报道了在朗道能级填充数nu = 4/11的高迁移率低密度样品中复合费米子的分数量子霍尔效应的低温电子输运结果。在温度低至15 mK的条件下进行测量，观察到激活的磁阻Rxx和量子化的霍尔电阻Rxy，其值在h/（4/11）e^2预期值的1%以内。在4/11处的Rxx最小值的温度依赖性产生约7 mK的活化能隙。在nu = 3/8和5/13的邻态处也观察到了发展中的霍尔平台。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
The stability of the fractional quantum Hall effect in topological insulators
随着最近在拓扑绝缘体表面观察到类石墨烯朗道能级，分数量子霍尔效应的可能性，这是强关联的基本特征，已经变得令人感兴趣。一些实验已经报道了朗道内能级结构，这暗示了分数量子霍尔效应。本文从理论上讨论了分数量子霍尔效应的可行性，并认为虽然这种效应在理想情况下应该发生在$n=0$和$|n|=1$朗道能级上，但在更高的$|n|$朗道能级上却被排除了。与石墨烯不同，拓扑绝缘体中的分数量子霍尔效应被预测为由于自旋轨道耦合而在$n=1$和$n=-1$朗道能级之间显示出有趣的不对称性。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Landau Level Mixing and Skyrmion Stability in Quantum Hall Ferromagnets
我们提出了一个Hartree-Fock研究，将朗道能级混合和屏蔽的影响，由于填充水平到量子霍尔铁磁体的准粒子的能量和状态的计算。我们用它来构建一个相图的skyrmion稳定性的磁场和塞曼耦合强度的函数。我们发现朗道能级混合倾向于自旋极化准粒子，而有限厚度修正有利于skyrmions。我们的研究表明，Skyrmion的稳定性在高朗道水平是非常敏感的方式，其中电子-电子相互作用被修改的有限厚度，并指出这是至关重要的，使用具有现实的短距离行为的模型，以获得定性正确的结果。我们发现，最近的实验证据skyrmions在更高的朗道水平不能解释在我们的模型。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall coexistence phases in higher Landau levels of graphene
该研究理论分析单层石墨烯更高朗道能级中的量子霍尔铁磁性，发现谷极化、谷赤道、反铁磁、倾斜反铁磁及自旋-谷纠缠等多种共存对称破缺相。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Possible Pairing-Induced Even-Denominator Fractional Quantum Hall Effect in the Lowest Landau Level
我们报告我们的理论研究，指出在$ν=3/8$部分自旋极化的分数量子霍尔效应的可能性。这里提出的不可压缩态的物理学涉及自旋反转扇区中复合费米子的p波配对。实现这种状态的温度和磁场制度的估计。
2002-03-13 cond-mat.mes-hall
3D Quantum Hall Effect Manipulated by Chiral Landau Levels in Weyl Semimetals
我们研究了Weyl半金属中的三维量子霍尔效应，并阐明了边缘态的全局图像。承载三维量子霍尔效应的边缘态是平行于磁场的费米弧和手征体朗道能级的组合。霍尔电导，$σ_{xz}^H$，示出了当调谐磁场时在Weyl节点处的量化平台。然而，手征朗道能级操纵外尔轨道的量子化，特别是在倾斜磁场下，由此产生的边缘态导致独特的霍尔输运现象。倾斜磁场对$σ_{xz}^H$贡献固有初始值，并且该初始值由倾斜角$θ$确定。特别地，即使垂直磁场是固定的，当$θ$在实验中超过临界角$θ_c$时，$σ_{xz}^H$也将随着边缘状态的突然空间移位而改变其符号。我们的工作揭示了外尔半金属中三维量子霍尔效应独特的边态性质。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall
Experimental Studies of Scaling Behavior of a Quantum Hall System with a Tunable Landau Level Mixing
研究了局域-离域过渡区纵向电阻和霍尔电阻的温度依赖性。我们进行测量的标度指数$κ$在朗道能级混合区在几个填充因子。利用变距离跳频理论提取定位指数$γ$。$γ$和$κ$的值被发现是通用的，独立于填充因子在我们的样品。我们可以得出结论，虽然朗道能级混合可以改变量子霍尔态的简并度，但对于包含固定无序分布的给定样品，标度指数的值保持不变。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Observation of reentrant quantum Hall states in the lowest Landau level
在非常低的无序二维电子局限于相对较宽的GaAs量子阱样品与可调密度的测量揭示重入$ν=1$整数量子霍尔态在最低朗道水平附近的填充因子$ν=4/5$和6/5。这些状态在低密度下看不到，并且随着密度的增加和在更宽的阱中变得更加突出。我们的数据表明，这些填充物附近的不同类型的维格纳晶体状态之间的竞争激烈。我们还观察到一个有趣的消失和再现的$ν=4/5$分数量子霍尔效应随着密度的增加。
2011-11-23 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
Multicomponent Quantum Hall Ferromagnetism and Landau Level Crossing in Rhombohedral Trilayer Graphene
利用输运测量方法研究了双栅菱面体三层石墨烯（r-TLG）的多组分量子霍尔（QH）铁磁性，其中最低朗道能级的实自旋、轨道赝自旋和层赝自旋形成自发有序.我们观察到中间量子霍尔平台，表明在空穴掺杂制度的第零朗道能级（LL）的简并完全解除。在电荷中性的r-TLG中，轨道简并最先破缺，层简并最后破缺，且只有在层间势U存在时才破缺。在相空间中的U和填充因子，我们观察到一个有趣的六边形图案，这是占了一个模型的基础上的交叉点之间的非对称破碎的LLS。
2016-01-16 cond-mat.mes-hall
High-Chern-Number and High-Temperature Quantum Hall Effect without Landau Levels
量子化霍尔电阻为h/νe2的量子霍尔效应（QHE）开启了拓扑量子态的研究，奠定了拓扑学的物理学基础。之后，Haldham提出了没有朗道能级的QHE，显示非零的陈数|C| =1，这在相对较低的温度下已经被实验观察到。对于新兴物理学和低功耗电子学来说，如何提高工作温度和实现高陈数（C>1）是关键问题。在这里，我们报告的实验发现高陈数QHE（C=2）没有朗道能级和C=1陈绝缘体状态显示接近量子化霍尔电阻平台以上的Néel温度在MnBi 2 Te 4设备。我们的观察提供了一个新的视角，拓扑物质和开辟了新的途径，探索奇异的拓扑量子态和拓扑相变在更高的温度。
2020-05-01 cond-mat.mes-hall
Landau level spectra and the quantum Hall effect of multilayer graphene
在有效质量近似下，研究了多层石墨烯的朗道能级谱和量子霍尔效应。低能有效质量哈密顿量可以部分对角化为近似的块对角形式，每个对角块贡献抛物带，除了在奇数层的多层中，用于描述具有线性色散的Dirac类带的额外块。我们充分包括带参数，并考虑到晶格的对称性，我们分析其对块对角哈密顿量的影响。下一个最近的层耦合被证明是特别重要的，在确定的低能量谱和量子霍尔电导率的相图，通过引起的能量转移，水平反交叉，和谷分裂的低洼朗道水平。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Periodic Landau gauge and Quantum Hall effect in twisted bilayer graphene
从理论上研究了扭曲双层石墨烯中能量与磁场的关系（Hofstadter蝶形图）。如果我们采用通常的朗道规范，即使当通过超原胞的磁通量是有理数时，我们也不能采用有限周期。我们证明了\textit{periodic}朗道规范在一个方向上具有周期性，这使我们有可能得到Hofstadter蝶形图。由于超晶胞可以很大，因此即使当磁场不是极强时，通过通量量子归一化的超晶胞的磁通量也可以是具有小分母的分数。因此，量子化霍尔电导可以是非平凡丢番图方程的解。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall
Reply to "Comment on `Anomalous Reentrant 5/2 Quantum Hall Phase at Moderate Landau-Level-Mixing Strength' "
本文回应相关评论，论证Das等提出的$\mathcal{A}$相及其试探波函数对应5/2分数量子霍尔液体态，而非相分离、条纹或气泡态。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall
Reorientation of quantum Hall stripes within a partially filled Landau level
我们研究了填充因子对二维电子气高朗道能级输运各向异性（条纹）的影响。我们发现，在一定的面内磁场下，在给定的朗道能级内，条纹的取向对填充因子敏感。这种敏感性导致出现远离半填充的条纹，而正交取向的原生条纹位于半填充处。在单个朗道能级内各向异性轴的这种切换可以归因于本机对称性破缺势对填充因子的强烈依赖性。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Breakdown of Translational Symmetry in Quantum Hall Systems: Crystalline Order in High Landau Levels
我们报告的结果系统的二维电子气系统的数值研究受到一个垂直的磁场，高朗道水平部分填充的电子。我们的结果强烈暗示了平移对称性的破坏和在基态中存在晶体有序。这与最低和第一激发朗道能级的物理形成鲜明对比，并且与早期的Hartree-Fock研究定性一致。我们的研究结果的实验意义进行了讨论。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Activation gaps for the fractional quantum Hall effect: realistic treatment of transverse thickness
利用局域密度近似下自洽电子结构计算的相互作用势，计算了异质结、方形量子阱和抛物量子阱中分数量子霍尔态在填充分数$ν=n/(2n+1)$处的激活能隙.估计有限厚度使$\sim$ 30%的校正异质结的几何形状的间隙的典型参数，这占了大约一半的实验和理论间隙之间的差异计算一个纯的二维系统。某些模型的相互作用也被考虑。据发现，激活能的行为定性不同，这取决于相互作用是更长或更短的范围比库仑相互作用;有迹象表明，分数霍尔态接近费米海是不稳定的后者。
1999-10-18 cond-mat.mes-hall
Effect of Subband Landau Level Coupling to the Linearly Dispersing Collective Mode in a Quantum Hall Ferromagnet
在最近的一个实验（物理学评论Lett。{ \bf 87}，036903（2001）），Spielman等人在量子霍尔铁磁体中观察到线性色散集体模式。虽然它定性地同意在小波矢量的Goldstone模式色散，实验模式的速度比以前的理论计算的约0.55倍慢。由于层厚的有限性，考虑子带朗道能级耦合可能会使计算结果与实验数据更符合。简要讨论了一种新的量子涨落与隧穿的耦合。
2002-10-05 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
Relaxation of Inter-Landau-level excitations in the Quatized Hall Regime
集体等离子体激元朗道能级间激发的弛豫是由LO-声子的发射或当这种发射在磁-声子共振条件下被抑制时由类俄歇过程确定的。在填充$ν=1$的条件下，研究了波矢在旋子极小值附近的“单回旋”磁等离子体的衰减。这种弛豫的某些特征将有助于强关联二维电子气中磁旋子的实验检测。
2008-04-27 cond-mat.mes-hall
Effect of Oscillating Landau Bandwidth on the Integer Quantum Hall Effect in a Unidirectional Lateral Superlattice
我们测量了单向横向超晶格（ULSL）中奇整数量子霍尔态的激活间隙-一个二维电子气（2DEG）受到静电势的单向周期性调制。通过比较的激活间隙与那些同时测量在相邻的部分相同的2DEG样品没有调制，我们发现，间隙减少在ULSL由对应于通过引入调制的朗道能级获得的宽度的量。激活能隙的减小量随着磁场的变化而变化，并随着朗道带宽的变化而变化。值得注意的是，衰减消失在平带条件。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect and Landau level crossing of Dirac fermions in trilayer graphene
我们研究了六方氮化硼上的高迁移率（\textgreater 100，000 cm $^2$ /V $\cdot$ s）三层石墨烯器件中的电子输运，这使得能够观察到Shubnikov-de Haas振荡和非常规的量子霍尔效应。TLG子带的无质量和质量特性导致了一组朗道能级交叉，其磁场和填充因子坐标使得能够直接确定用于描述三层石墨烯的特殊电子结构的Slonczewski-Weiss-McClure（SWMcC）参数。此外，在高磁场下，简并交叉点分裂成流形，表明存在对称性破缺的量子霍尔态。
2011-04-03 cond-mat.mes-hall
Polarization selection rules for inter-Landau level transitions in epitaxial graphene revealed by infrared optical Hall effect
我们报告的偏振选择规则间朗道能级跃迁使用反射型光学霍尔效应测量从600至4000 cm-1的碳化硅热分解生长的外延石墨烯。我们观察到对称和反对称签名在我们的数据中，由于偏振保持和偏振混合朗道能级跃迁，分别。从依赖于场的测量，我们确定，在去耦的石墨烯单层的过渡是由极化混合选择规则，而在耦合的石墨烯单层的过渡是由极化保持选择规则。这些选择规则可以用朗道能级间跃迁与自由载流子磁光等离子体振荡的不同耦合机制来解释。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Competition between fractional quantum Hall liquid and Wigner solid at small fillings: Role of layer thickness and Landau level mixing
在相互作用占主导地位的非常低的朗道能级填充因子（$ν$）下，二维电子系统（2DES）的基态的命运是什么？一个有序的电子阵列，即所谓的维格纳晶体，一直被认为是答案。事实上，正是在寻找难以捉摸的维格纳晶体的过程中，人们发现了一种意想不到的、不可压缩的液态，即$ν=1/3$的分数量子霍尔态。理解液态和固态基态之间的竞争一直是基础研究的一个活跃领域。在这里，我们报告一个新的二维系统的电子被限制在一个AlAs量子阱的实验数据。异常高质量的样品和大的电子有效质量，使我们能够确定液-固相图的二维电子在一个大范围的填充因子附近的$\simeq 1/3$和$\simeq 1/5$。的数据和它们的比较与现有的理论相图揭示了决定占主导地位的基态的朗道能级混合和有限的电子层厚度的关键作用。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Particle-hole Asymmetry of Fractional Quantum Hall States in the Second Landau Level of a Two-dimensional Hole System
我们报道了在填充因子为$ν=8/3$的二维空穴样品的朗道能级上首次明确观测到分数量子霍尔态。我们确定了这种状态的量子化霍尔电阻和激活的温度依赖性的纵向电阻，并发现一个能隙为40 mK。令我们惊讶的是，在我们的样品中，填充因子为$ν=7/3$的粒子-空穴共轭态没有发展到6.9 mK。这一观察结果与电子样品中7/3态通常比8/3态更稳定的观察结果相反。我们提出的证据表明，7/3和8/3状态之间的不对称性，在我们的空穴样品是由于朗道能级混合。
2011-05-15 cond-mat.mes-hall
Competing quantum Hall phases in the second Landau level in low density limit
我们在这封信中介绍了两个高质量，低密度GaAs量子阱的结果。在电子密度n= 5.0 × 10^10 cm^-2的样品A中，在第二朗道能级中，在ν=7/2处观察到各向异性的电子输运行为。我们认为，各向异性是由于在这个样品中的大朗道能级混合效应。在密度为4.1x10^10 cm^-2的样品B中，观察到了较强的8/3、5/2和7/3分数量子霍尔态。此外，我们的能隙数据表明，类似于8/3态，5/2态也可能是自旋非极化在低密度极限。结果表明，强的电子-电子相互作用和较大的朗道能级混合效应对第二朗道能级的竞争基态起着重要作用。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall
Second Landau Level Fractional Quantum Hall Effects in the Corbino Geometry
对于某些测量，Corbino几何形状比Hall和van der Pauw几何形状具有明显的优势，因为它提供了体2DEG的直接探测，而没有由于边缘效应而引起的复杂性。这在使得能够经由体热力学测量检测5/2分数量子霍尔态的非阿贝尔熵中可能是重要的。我们报告的成功制造和测量的Corbino几何样品在超高迁移率GaAs异质结构，重点是在第二和更高的朗道能级的运输。特别是，我们报告的分数量子霍尔态的激活能隙，排除了所有的边缘效应，并外推的电导率前因子从阿克里欧斯适合。我们的研究结果表明，在第二朗道水平激活运输仍然知之甚少。这种Corbino设备的开发打开了使用其他几何形状中不可能的技术来研究5/2状态的可能性。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric response of fractional quantized Hall and re-entrant insulating states in the N=1 Landau level
详细测量了二维电子在第一激发朗道能级上的纵向热电势。在热电势的磁场和温度依赖性中观察到许多分数量子化霍尔态的清晰特征，包括在$ν= 5/2$和7/3处的分数量子化霍尔态。在低于约$T= 40$ mK的填充因子下观察到热电势的突然崩溃，在这些填充因子下，在常规的电阻输运研究中已经观察到再入绝缘电子态。在$ν= 5/2$观察到的热电势的背景下，最近的理论，其中包括非阿贝尔准粒子交换统计进行了讨论。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall
Nieh-Yan Anomaly: Torsional Landau Levels, central charge and anomalous thermal Hall effect
Nieh-Yan反常是由挠率与费米子相互作用引起的手征U（1）对称性的反常破坏。我们从扭转朗道能级的角度研究了这种异常。结果表明，除了最低的朗道能级外，其它的朗道能级对手征反常的贡献被抵消，而其它的朗道能级则是无隙的。因此，维数有效地从（3+1）维减少到（1+1）维。进一步证明了Nieh-Yan反常系数是（1+1）维自由能量密度。特别地，在有限温度下，热Nieh-Yan异常与中心荷成正比。外尔半金属的反常热霍尔电导与中心荷成正比，这是热Nieh-Yan反常的实验指纹。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect in the Second Landau Level
我们测量了朗道第二能级的分数量子霍尔效应的激活能隙。在高（低）迁移率样品中观察到14（5）个不同的不可压缩的HHE状态的特征，其中神秘的5/2偶数分母HHE在高（低）迁移率样品中具有$\sim$ 600（$\sim$ 300 mK）的大激活间隙。我们测得的5/2，7/3和8/3 μ HE的大的相对差距表明，在第二个拉杜水平的外来μ HE相关性的出现，可能与众所周知的最低朗道水平劳克林相关性相当不同。我们的测量5/2间隙被发现是在合理的协议与理论间隙一旦有限的宽度和无序加宽的修正考虑在内。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Effects of interaction induced second Landau level mixing in the nu=1 quantum Hall effect
Mandal和Jain的工作[S. S.曼达尔和J. K。贾殷，固态通讯。118，503（2001）]表明，与第二复合费米子朗道能级的相互作用诱导的混合可以导致分数量子霍尔效应中电子关联函数指数的重正化。在这里报道的工作中，一个类似的混合与第二电子朗道能级研究在nu=1整数的情况下。用Hartree-Fock算法计算了基态，并计算了边缘的电子密度和电子关联函数。结果表明，相互作用引起的密度分布的振荡。特别是，短程相互作用给出了一个配置文件定性类似于曼达尔和耆那教报告的结果。另一方面，没有发现关联函数指数的重整化。
2007-12-21 cond-mat.mes-hall
Transition from quantum Hall to compressible states in the second Landau level: new light on the $ν$=5/2 enigma
用数值对角化方法研究了填充分数$ν$ =5/2时的量子霍尔态.本文研究了含$N\le 18$电子系统的自旋极化态和非极化态，忽略了朗道能级混合的影响。我们发现，基态是自旋极化的。它是不可压缩的，并且与成对的状态有很大的重叠，比如Pfweian。对于给定的样品，能隙比$ν$ =1/3时小约11倍。证据提出的相变到可压缩状态，在短距离的相互作用强度的驱动。实验的重新解释的建议。
1998-09-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Magnetoresistance in Platinum on Yttrium Iron Garnet: Dependence on platinum thickness and in-plane/out-of-plane magnetization
本文研究了在面内和面外外加磁场以及不同Pt厚度[3，4，8和35 nm]下，YIG上Pt的自旋霍尔磁电阻效应（SMR）。我们的实验表明，SMR信号直接依赖于面内和面外的YIG磁化方向。这证实了理论描述，其中SMR发生由于Pt中的自旋-轨道相互作用和YIG/Pt界面处的自旋混合的相互作用。此外，通过比较两种不同的沉积技术（电子束蒸发和直流溅射）的SMR和自旋泵浦信号的YIG/Pt界面条件的敏感性。
2013-05-08 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
Landau velocity for collective quantum Hall breakdown in bilayer graphene
量子霍尔效应（QHE）的击穿通常与接近朗道能级间（LL）齐纳场的电场、朗道带隙与回旋半径的比值相关联。在半导体异质结构中，尽管进行了广泛的研究，但本文使用高迁移率双层石墨烯和高频电流噪声报道了固有齐纳极限。我们表明，电子-电子相互作用所产生的集体激发是必不可少的。在无噪声弹道QHE机制之外，大的超泊松散粒噪声通过LL间散射发出击穿信号。在声子和杂质散射被淬灭的情况下，击穿最终受到集体激发的限制。其破裂机制与超流体的Roton机制有很强的相似性，可用Landau临界速度来描述。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Instabilities Toward Charge Density Wave and Paired Quantum Hall State of Half-Filled Landau Levels
研究了自旋分辨朗道能级在电子填充因子$ν=n+1/2$下的稳定性，其中n为正整数。用费米子表示半满的最高朗道能级，用n玻色子表示n满的内朗道能级，耦合到Chern-Simons规范场，我们证明了基态具有$n(n+1/2)>15.54 π(a_B^*)^2 n_e$的电荷密度波序，其中$n_e$是二维载流子密度，$a_B^*$是有效玻尔半径。我们发现，由波动规范场介导的配对相互作用增强附近的电荷密度波不稳定性，使p波配对的陈-西蒙斯费米子盛行$3.49(π{\ab}^2)n_e<n^2(n+1/2)<20.22π(a_B^*)^2 n_e$。结合最近的实验讨论了电荷密度波序与成对量子霍尔态之间的竞争。
1999-11-17 cond-mat.mes-hall
Transition from an electron solid to the sequence of fractional quantum Hall states at very low Landau level filling factor
在低朗道水平填充的二维电子系统，通常与电子晶体的形成，我们观察到局部极小值在Rxx在填充因子nu=2/11，3/17，3/19，2/13，1/7，2/15，2/17，和1/9。这些分数量子霍尔（fractional quantum hall，简称FHE）态中的每一个都只在填充因子特定的温度以上出现。这可以解释为电子晶体的熔化和随后的电子液体的形成。观察到的一系列的费米态遵循从nu=1/6和nu=1/8发出的一系列复合费米子态。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
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
Striped quantum Hall state in a half-filled Landau level
分数量子霍尔态在朗道能级填充因子5/2的性质仍然难以捉摸，尽管密集的实验和理论工作。虽然领先的理论候选者是摩尔-里德普夫朗（Pf）和它的粒子-空穴共轭反普夫朗（APf），但都没有得到明确的实验支持。我们表明，介于它们之间的状态（由大量Pf和APf的交替条纹组成）是一个可行的候选状态。这种状态被示出为不可压缩的，因此在散装的电荷绝缘体，但由于存在的无间隙的中性散装模式的热导体。我们认为，这样的状态的属性是与现有的数值和实验工作相一致的，并讨论可能的实验探测其存在。
2015-09-06 cond-mat.mes-hall
Landau Levels and Quantum Hall Effect in Graphene Superlattices
我们表明，当石墨烯受到一个适当的一维外部周期势，额外的分支的无质量费米子产生几乎相同的电子-空穴交叉能量的原始狄拉克点的石墨烯。由于这些新的零能分支，电荷中性填充时的朗道能级变为4（2N+1）倍简并（N= 0，1，2，.，可由电势强度和周期性调节），其具有显示大小为4（2N+1）$e^2/h$的阶跃的相应霍尔电导率$σ_{xy}$。这些理论发现对于外部电势细节的变化是稳健的，并提供了石墨烯超晶格不寻常电子结构的可测量特征。
2009-07-24 cond-mat.mes-hall
Inter-Landau-level Andreev Reflection at the Dirac Point in a Graphene Quantum Hall State Coupled to a NbSe2 Superconductor
超导性和量子霍尔效应是在明显不相容的物理条件下发生的物质的不同状态。最近的理论发展表明，量子霍尔效应与超导体的耦合可以为实现奇异的拓扑激发，如非阿贝尔马约拉纳费米子或斐波那契粒子提供肥沃的土壤。作为实现这一目标的一步，我们报告了在单层石墨烯和准二维二硒化铌（NbSe2）超导体中量子霍尔边缘态的结处观察到的Andreev反射。我们的主要发现是一个反常的有限温度电导峰正好位于狄拉克点的观察，提供了一个明确的证据间朗道水平Andreev反射在量子霍尔系统。我们的观察得到了详细的数值模拟的支持，这为边缘态在Andreev物理中的作用提供了额外的见解。这一研究为研究分数量子霍尔系统中的类Andreev反射提供了理论基础。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall
Exact Quantization of Even-Denominator Fractional Quantum Hall State at $ν$=5/2 Landau Level Filling Factor
我们报告的超低温实验上的模糊分数量子霍尔效应（HALHE）朗道能级填充因子$ν$ =5/2在一个非常高的迁移率样品的$μ=1.7 \times 10^7$ cm $^2$ /Vs。我们实现了电子温度低至$\sim$ 4~mK，在那里我们观察到消失$R_{xx}$，并首次，一个量化的霍尔电阻，$R_{xy}=h/(5/2e^2)$到2 ppm内。在相邻奇分母状态$ν$ =7/3和8/3处的$R_{xy}$也被量化。在这些分数填充下的$R_{xx}$ -最小值的温度依赖性产生活化能间隙$Δ_{5/2}$ = 0.11 K，$Δ_{7/3}$ = 0.10 K，和$Δ_{8/3}$ = 0.055 K。
1999-07-23 cond-mat.mes-hall
A simple microscopic description of quantum Hall transition without Landau levels
通过将高迁移率二维电子气的运动限制在具有平滑限制的通道网络中，我们能够从经典和量子力学两方面追踪背散射的相互作用以及弱磁场的弯曲作用。反向散射限制了迁移率，而弯曲引发霍尔电导率的量子化。我们证明，在限制几何，电子运动减少到两个Chalker-Coddington网络，沿链接，这是弱耦合的无序传播方向相反。在非量子化磁场中，背散射和弯曲的相互作用导致量子霍尔跃迁，其随着迁移率的增加而减小。这与浮起离域状态的情形一致。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall
The effect of inter-Landau-band mixing on extended states in quantum Hall system
研究了整数量子霍尔系统中朗道带间混频对电子局域化的影响。我们发现，局域态与{ \it相反手征性}的混合往往会使态离域。这种离域效应在量子处理后仍然存在。扩展状态形成带，因为这种混合，我们通过一个双通道网络模型的数值计算。基于这一结果，我们提出了一个新的相图与一个狭窄的{ \it金属}相，分离任何相邻的QH相彼此之间，也将它们中的每一个从绝缘相。我们重新分析了最近的无标度实验的数据，并表明它们与我们的理论是{ \it一致}的。
2003-05-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect at half-filled Landau level: Pairing of composite fermions
从复合费米子配对的角度讨论了半满朗道能级下量子霍尔效应的可能性。在没有库仑能的情况下，我们证明了系统的基态可以用复合费米子的{ \it p}波BCS配对态来描述。当比值$α\equiv (e^2/ε\ell_B)/ε_F$（$\ell_B$：复合费米子的磁长度，$ε_F$：费米能）大于临界值$α_c \sim 8.2$时，配对态的能隙消失。但是，如果$\hbar ω_c \gg e^2/ε\ell_B$成立，则$α$仍小于$α_c$。然后在这种情况下，可能出现导致量子霍尔效应的配对状态。讨论了实自旋自由度和塞曼能的影响。
1998-09-16 cond-mat.mes-hall
