Transference of Fermi Contour Anisotropy to Composite Fermions
最近，在二维（2D）带电载流子系统中，各向异性在相互作用诱导现象中的作用引起了人们极大的兴趣。一个基本的问题是如何在零磁场的载流子的能量能带结构的各向异性影响的相互作用粒子在高场的性质，特别是复合费米子（CF）和分数量子霍尔态（HHS）。在这里，我们证明了可调的各向异性的空穴和空穴通量CF局限于GaAs量子阱，通过施加\textit{in situ}面内应变和测量它们的费米波矢量各向异性通过可调振荡。对于应变的顺序为$10^{-4}$，我们观察到显着的变形的费米轮廓的形状的孔和CF。在高磁场下测量的CF的费米轮廓各向异性（$α_\mathrm{CF}$）小于它们的低场空穴（费米子）对应物的各向异性（$α_\mathrm{F}$），并且紧密地遵循关系式：$α_\mathrm{CF} = \sqrt{α_\mathrm{F}}$。另一方面，$ν= 2/3$晶体的能隙测量值几乎不受费米轮廓各向异性的影响，直到$α_\mathrm{F} \sim 3.3$，这是我们实验中达到的最高各向异性。
2017-01-26 cond-mat.mes-hall
Tuning of Fermi Contour Anisotropy in GaAs (001) 2D Holes via Strain
我们演示了通过施加面内应变对对称GaAs（001）量子阱中二维（2D）空穴的费米轮廓各向异性的调谐。高迁移率空穴载流子的弹道输运使我们能够通过作为应变的函数的可伸缩性振荡来测量2D空穴的费米波矢量。我们的研究结果表明，少量的面内应变，在$10^{-4}$的顺序，可以引起显着的费米波矢各向异性高达3.3，相当于在一个抛物线带的质量各向异性为11。我们调整各向异性的方法\textit{in situ}提供了一个平台来研究各向异性对相互作用的2D系统中的分数量子霍尔效应和复合费米子等现象的作用。
2017-05-26 cond-mat.mes-hall
AlAs 2D electrons in an antidot lattice: Electron pinball with elliptical Fermi contours
本文报道了二维AlAs量子阱电子系统的弹道输运测量结果，该量子阱具有周期为$a = $ 0.6，0.8，1.0和1.5 $μ$ m的正方形反点晶格。在这个系统中，两个平面内的导带谷与椭圆费米轮廓被占用。低场磁阻迹线表现出对应于回旋加速器轨道和反点晶格的可伸缩性的峰。从最小公度轨道峰的位置对电子密度和$a$的依赖关系出发，推导出AlAs各向异性导带的基本参数--纵向和横向有效质量之比$m_l/m_t=5.2\pm 0.4$.
2006-11-25 cond-mat.mes-hall
Determination of the Fermi Contour and Spin-polarization of $ν=3/2$ Composite Fermions via Ballistic Commensurability Measurements
本文报道了$ν=3/2$复合费米子（CF）的磁电阻中的弹道输运能谱极小值。CFs是在高质量的二维电子系统中形成的，该系统局限于宽GaAs量子阱中，并受到面内单向周期性电位调制。我们观察到一个轻微的不对称性的CF可折叠性的位置相对于$ν=3/2$，我们解释定量比较三个CF密度模型，并得出结论，$ν=3/2$ CF可能是由少数载流子形成的最低朗道能级的上能量自旋状态。我们的数据还允许我们探测CF费米轮廓的形状和大小。在$\simeq 1.8 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$的固定电子密度下，随着量子阱宽度从30 nm增加到60 nm，CF显示出增加的自旋极化。我们将此归因于塞曼能量相对于库仑能量在较宽的井中的增强，其中后者是软化的，因为较大的电子层厚度。外加平行磁场（$B_{||}$）会导致CF费米轮廓的显著变形，因为$B_{||}$与CF的面外轨道运动耦合。在相当的$B_{||}$下，与$ν=1/2$ CF情况相比，失真严重得多。此外，所施加的$B_{||}$进一步自旋极化$ν=3/2$ CF，如从可磁化性最小值的位置推断的。
2014-11-11 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Fermi Contour of (001) GaAs Electrons in Parallel Magnetic Fields
我们证明了一个严重的费米轮廓各向异性诱导的应用程序的平行磁场限制在30 nm宽的（001）GaAs量子阱的高迁移率电子。我们研究的可伸缩性振荡，即几何共振的电子轨道与单向的，表面应变引起的，周期性的电位调制，直接探测的费米轮廓的大小沿和垂直于平行场。它们的面积是由Shubnikov-de Haas振荡得到的。我们的实验数据同意半定量的费米轮廓的无参数计算的结果，但有显着的差异。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Yu-Shiba-Rusinov states in 2D superconductors with arbitrary Fermi contours
超导体上的磁性杂质诱导子带隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR）束缚态，这些束缚态位于杂质位置，并在几纳米的距离内逐渐远离杂质。在这篇文章中，我们提出了一个理论方法来计算的YSR谱的空间分布的二维超导体的任意费米轮廓（FC）的磁性杂质的存在下。基于格林函数（GF）理论，我们将任意轮廓形状近似为正多边形，得到了一个通用的解析表达式。这种方法使我们能够显示YSR状态的空间衰减（因此，扩展）和宿主超导体的FC形状之间的联系。我们进一步应用该方法计算了附近杂质原子存在下YSR态的演化，并将计算结果与$β$ -Bi 2 Pd超导体上锰二聚体相互作用的扫描隧道显微镜（STM）测量结果进行了比较.该方法可以很容易地扩展到任何数量的磁耦合杂质，因此，提供了一个有用的工具，用于模拟在人工原子纳米结构的相互作用YSR态的光谱特性。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Composite fermions in bands with N-fold rotational symmetry
研究了二维电子系统量子霍尔区中具有离散旋转对称性$C_N$（其中$N\ge 2$）的能带各向异性效应。本文主要研究了朗道能级半充满时的复合费米液体。我们发现，转移到复合费米子的各向异性的幅度非常迅速地减少与$N$。我们证明了这一点，通过执行密度矩阵归一化组计算的CFL，并比较复合费米子费米轮廓的各向异性与（非相互作用）的电子费米轮廓在零磁场。我们还表明，有效的电子之间的相互作用后，投射到一个单一的朗道水平的各向异性比带少得多，这一事实并不依赖于填充，从而对其他量子霍尔态的影响。我们的研究结果证实了实验观察到的各向异性带与扭曲的费米轮廓，其中唯一可检测到的复合费米轮廓的影响是一个椭圆变形（$N = 2$）。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Reconstruction-induced trefoil knot Fermi contour of Au(111)
利用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了Au（111）的人字形重构对类自由电子表面态色散的影响。虽然早期的ARPES调查只报告了一个轻微的相互作用的表面状态的色散和底层的重建，我们表明，单轴晶格畸变，从而改变了第一原子层的倒易晶格导致不同的表面状态色散周围的第一顺序倒易晶格点的三个域，创建一个恒定的能量表面类似三叶结。研究结果解决了长期存在的差异，一方面，重建引起的表面状态修改扫描隧道显微镜和第一性原理计算报告，另一方面，他们明显缺乏光电发射。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ballistic transport in AlAs two-dimensional electrons
我们报道了在AlAs二维电子系统中观察到的可折叠性振荡，其中两个导带谷具有椭圆的面内费米轮廓。振荡的傅立叶功率谱显示出两个频率分量与两个谷的费米轮廓所预期的一致。从光谱的分析，我们推导出$m_l/m_t=5.2\pm0.5$的纵向和横向电子有效质量的比率。
2004-02-10 cond-mat.mes-hall
Connection between Fermi contours of zero-field electrons and $ν=\frac12$ composite fermions in two-dimensional systems
我们调查的费米海（FS）的零场载流子在二维系统和相应的复合费米子出现在一个高磁场中填充$ν= \frac{1}{2}$的FS之间的关系，作为动能色散的变化。我们研究的情况下，有和没有旋转对称，并发现，一般没有直接的关系之间的几何形状和拓扑结构的两个FS。特别是，我们分析表明，复合费米液体（CFL）是完全不敏感的范围广泛的零场色散保持旋转对称性的变化，包括那些打破零场FS成多个断开件。在没有旋转对称性的情况下，我们表明，在多谷系统的“谷赝自旋”的概念一般不转移到CFL，与实验观察。我们还讨论了如何旋转对称的能带结构可以诱导重新排序的朗道能级，打开有趣的可能性，观察更高的朗道能级物理在高场制度。
2017-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Friedel oscillations in two-dimensional materials with inverted bands and Mexican-hat dispersion
本文研究具有墨西哥帽色散的二维拓扑材料中的Friedel振荡，揭示其三模结构及大振幅模式，并阐明轮廓内/间电子跃迁、量子度量和电子-电子相互作用对振荡演化的影响。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall
Fermions in an anisotropic random magnetic field
研究了费米子在二维各向异性随机磁场中的局域化。假设在特定方向上的随机性比在其他方向上的随机性更强。我们考虑一个网络模型的零场轮廓，有两种类型的随机性-随机隧穿矩阵元素的鞍点和单向随机变化的费米子状态的数量以下零场轮廓。在对随机复隧穿振幅进行平均后，问题被映射到$N \to 0$极限下的SU（2N）随机交换量子自旋链。我们认为，费米态成为临界各向异性的方式。
1999-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Channel-selective magnetic filtering in a nodal-line semimetal
Indian Institute of Technology - Kanpur（坎普尔印度理工学院）；City St George’s, University of London（伦敦大学城市圣乔治学院）
本研究针对节点线半金属，利用双带有效哈密顿量和波函数匹配方法，揭示磁势垒可作为通道选择型过滤器，通过依次阻断环形费米面的内外输运通道，为观测其环形费米面提供实验指纹。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall
Quantum non-local theory of topological Fermi arc plasmons in Weyl semimetals
外尔半金属（WSM）的表面显示费米弧，即二维费米轮廓的不相交部分。我们提出了一个时间反演对称性破缺的WSM中手征费米弧等离子体激元的量子力学非定域理论。这些是集体激发构造从拓扑费米弧和体电子状态和电子-电子相互作用，这是在无规相位近似的领域中处理。我们的理论包括量子效应与费米弧表面状态的渗透到体和耗散，这是本质上非本地的性质，并产生于衰变过程主要涉及体电子空穴对激发。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall
Fermi arcs formation in Weyl semimetals: the key role of intervalley interaction
我们提出了一个分析模型描述费米弧表面状态观察到的外尔半金属的最新研究。有效的两谷哈密顿量补充的边界条件，同时考虑到intravalley和intervalley界面的相互作用。我们证明，后者是至关重要的表面状态的形成具有与实验数据一致的形式。根据谷内和谷间相互作用的大小和相互作用，费米弧连接两个附近或遥远的山谷。此外，额外的费米轮廓（不与韦尔点相交的闭合曲线）的出现可以用最简单的四谷近似来理解。这些结果为寻找外尔半金属在外场作用下的新效应提供了可能。
2017-02-26 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of relativistic quantum scars in a graphene cavity
通过量子输运测量和理论计算，研究了从石墨烯片上刻蚀出的相对论量子腔系统。石墨烯腔的电导已被测量为背栅电压（或费米能）和垂直于石墨烯片施加的磁场的函数，并且在测量中观察到特征电导轮廓图案。特别地，两种类型的高电导轮廓线，即，在测量中发现了直的和抛物线状的高电导轮廓线。理论计算是在紧束缚方法和格林函数的框架内进行的。在计算中发现了与实验中相似的特征高电导轮廓特征。在沿电导等值线选取的点处计算的波函数主要由一串高概率分布的疤痕所支配，这些疤痕沿着空腔的形状排列成项链状，在这些点处计算的电流密度分布主要由空腔中的整体涡旋所支配。发现这些特性对增加的磁场不敏感。然而，在沿抛物线状轮廓线选择的点处计算的波函数概率分布和电流密度分布显示出明显的磁场增加的依赖性，并且在这些点处的电流密度分布的特征在于在腔中的几个局部涡旋的复杂形成。我们的工作为相对论粒子系统中的量子混沌带来了新的见解，并将极大地激发这一新兴领域的实验和理论努力。
2018-09-23 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in two-dimensional materials with inverted bands and Mexican-hat dispersion
Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Fryazino Branch, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院科特利尼科夫无线电电子学研究所）
研究具有墨西哥帽色散和环形费米面的二维拓扑绝缘体中的自旋霍尔效应，发现由二阶散射过程引起的外禀自旋霍尔电流可显著超过内禀贡献，且其随费米能级变化呈现非单调甚至变号的复杂行为。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Tunable Fermi surface topology and Lifshitz transition in bilayer graphene
双层石墨烯是一种高度可调的材料：不仅可以像单层石墨烯那样使用标准栅极调整费米能量，而且能带结构也可以通过外部扰动（如横向电场或应变）进行修改。我们回顾了双层石墨烯能带结构的理论基础，并研究了这两个外部参数影响下的能带结构的演化。我们强调他们的关键作用有关的便利性实验探测存在的Lifshitz过渡，其中包括在费米轮廓拓扑结构的变化作为一个功能的能量接近的边缘的导带和价带。使用一个设备的几何形状，允许应用程序的异常高的位移场，然后，我们详细说明的方式来探测的拓扑结构的变化实验中使用量子霍尔效应测量的间隙双层石墨烯系统。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Twisted Fermi surface of a thin-film Weyl semimetal
传统二维电子气的费米面相当于一个圆，直到保持等能量轮廓方向的平滑变形。在这里，我们表明，一个外尔半金属局限于一个平面内的磁化和打破空间反演对称的薄膜可以有一个拓扑不同的费米表面，扭曲成一个$\mbox{figure-8}$ $-$相反的方向耦合在一个交叉，这是保护指数小的差距。由于\mbox{figure-8}回旋加速器轨道的两个波瓣对Aharonov-Bohm相位的贡献相反，所以对垂直磁场$B$的扭曲谱响应不同于变形费米圆的扭曲谱响应。磁边缘通道有两种反向传播类型，一种是宽度为$βl_m^2\propto 1/B$的宽通道，另一种是宽度为$l_m\propto 1/\sqrt B$的窄通道（$l_m=\sqrt{\hbar/eB}$是外尔点的磁长度，$β$是外尔点的动量分离）。只有其中一个被传输到金属接触，提供独特的磁输运签名。
2018-02-08 cond-mat.mes-hall
Effective mass suppression upon complete spin-polarization in an isotropic two-dimensional electron system
我们测量的有效质量（m*）的相互作用的二维电子局限于一个4.5 nm宽的AlAs量子阱。该阱中的电子占据具有各向同性面内费米轮廓的单个面外导带谷。当电子部分自旋极化时，m* 大于其能带值，并随着密度的减小而增大。然而，当通过施加强平行磁场将系统驱动到全自旋极化时，m* 被抑制到接近或甚至低于带质量的值。我们的结果是一致的宽AlAs量子阱中的电子占据一个各向异性的费米轮廓和有效质量的面内谷与先前报道的测量，并建议，有效质量抑制后，完全自旋极化是一个真正的相互作用的二维电子的属性。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum well states and amplified spin-dependent Friedel oscillations in thin films
电子是固体中原子间许多相互作用的媒介。它们在材料中的传播决定了材料的热、电、光、磁和传输特性。因此，表征电子的恒定能量轮廓，特别是费米表面，对材料的行为具有主要影响。如果是各向异性的，轮廓诱导强烈的方向依赖性在纳米级的弗里德尔振荡周围的杂质。在这里，我们报告了巨大的各向异性电荷密度振荡集中在特定方向上的强自旋过滤后，在嵌入在W（001）上生长的铁磁薄膜表面的氧杂质散射。利用密度泛函理论，我们表明，通过改变Fe膜的厚度，我们控制量子阱状态局限于两个维度，表现为多个平坦的能量轮廓，碰撞和调谐的感应电荷振荡的强度，允许检测在大的距离（$\approx$ 50 nm）的氧杂质。
2014-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van Hove scenario of anisotropic transport in a two-dimensional spin-orbit coupled electron gas in an in-plane magnetic field
研究了面内磁场作用下二维自旋轨道耦合电子气中的电子输运。自旋轨道相互作用和磁场的相互作用导致了态密度的范霍夫奇异性和费米轮廓的强各向异性。我们开发了一种方法，允许一个精确地计算这些条件下的非平衡分布函数的框架内的半经典玻尔兹曼方程，而不使用散射时间近似。应用该方法计算了电场诱导的电导张量和自旋极化张量（Aronov-Lyanda-Geller-Edelstein效应）。研究发现，电导率和自旋极化率都具有一个尖锐的奇异性，它是费米能级或磁场的函数，当费米能级通过范霍夫奇异性时，出现这种奇异性.此外，输运各向异性显着变化附近的奇异性。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Fermi-arc diversity on surface terminations of the magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
外尔半金属中的体-面对应保证了拓扑“费米弧”表面带的形成，其存在由体外尔节点保证。通过调查三个不同的铁磁半金属Co 3Sn 2S 2的表面终端，我们验证光谱作为一个时间反演对称性破缺Weyl半金属的分类。我们发现，由三个不同的终端所施加的不同的表面电位修改费米弧轮廓和外尔节点连接。在Sn表面上，我们确定内布里渊区外尔节点连接的费米弧，而在Co终止的连接是跨越相邻的布里渊区。在S表面上，费米弧与非拓扑体态和表面态重叠，这使它们的连通性模糊不清，也模糊了它们的确切识别。通过这些，我们解决了拓扑保护的Weyl半金属和它的未受保护的，可以操纵和工程的电子性质。
2019-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Realization of an Interacting Two-Valley AlAs Bilayer System
通过使用不同的宽度为两个AlAs量子阱组成的双层系统，我们迫使在两个层中的X-点导带电子占据具有不同的费米轮廓，电子有效质量，和g-因子的谷。由于被占据的谷在布里渊区的不同X点处，所以尽管电子层间距很近，层间隧穿还是小得可以忽略不计。我们证明了该系统的实现，通过磁输运测量和观察的相位相干，双层$ν$ =1量子霍尔状态两侧的再入绝缘相。
2003-09-16 cond-mat.mes-hall
Transverse response from anisotropic Fermi surfaces
University of Hyderabad（海德拉巴大学）
研究通过二维连续模型展示各向异性费米面即使无磁场或 Berry 曳度也能产生有限横向响应，通过构造具有方向依赖的最近邻和次近邻跃迁的晶格模型，证实了非零横向电导率，且该效应随各向异性程度增加而增强，与镜像对称恢复时消失。
2026-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluorescence from a few electrons
含有少量费米子的系统（例如，电子）是当前非常感兴趣的。当电子从一个能级下降到另一个能级而不改变自旋时，就会发生荧光。只考虑处于平衡状态的电子气体。当系统可以与大的储存库交换电子时，电子-气体荧光很容易从众所周知的费米-狄拉克分布获得。但是，当系统中的电子数被阻止变化时，情况就不是这样了，例如对于孤立系和与电绝缘体（如金刚石）热接触的系统。我们的精确表达式是基于这样的假设：单电子能级是均匀分布的，并且电子之间的能量耦合和自旋耦合都很小。这些假设被证明是现实的许多系统。来自短的、几乎孤立的量子线的荧光被预测在可见光中会突然下降，这是费米-狄拉克分布所没有预测到的结果。我们的精确公式是基于整数的限制性和非限制性分区。该方法是相当简单的，比以前提出的，这是基于二次量化和轮廓积分。
2001-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
