Anomalous Hall viscosity at the Weyl semimetal/insulator transition
我们表明,三维Lifshitz费米子产生的临界理论在Weyl半金属/绝缘体过渡自然发展异常霍尔粘度在有限的温度。我们讨论了如何通过一种具有挠率的Newton-Cartan几何形式将系统耦合到非相对论背景源的应力张量和动量流,并推导了Hall粘度的Kubo公式。虽然最自然出现的Lifshitz系统的标度指数$z=2$,我们也推广了理论的任意Lifshitz标度$z$,并表明,在限制$z \to 0$,它可以给出一个陈-西蒙斯解释,沿各向异性方向减少尺寸。霍尔粘度表示的zeta函数和它们的温度依赖性是由标度指数。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall hep-th
The phonon Hall viscosity of ionic crystals
当时间反演对称性被破坏时,声学晶格动力学的低能描述允许粘性张量的无耗散分量,声子霍尔粘度,它捕获了声子手性如何随波矢增长。在这项工作中,我们表明,在离子晶体中,声子霍尔粘度的贡献产生的洛伦兹力对运动的离子。我们计算典型值的洛伦兹力贡献的霍尔粘度使用一个简单的正方形格子玩具模型,我们比较它与文献估计的其他霍尔粘度机制的强度。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall
A Hall viscosity for skyrmion via magnon interaction
University of Wisconsin-Parkside(威斯康星大学帕克赛德分校)
该研究通过全阶时间平均磁振子贡献,从 DMI 中识别出与斯格明子荷成正比的霍尔黏度,并分析其对霍尔角及阻尼等参数的影响。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Emergent Hall viscosity in the integer quantum Hall phases of graphene-like systems
Ariel University(阿里埃勒大学)
本文区分了相对于应变场和相对于涌现标架/度量场的霍尔粘度,统一了“几何”与“电子”贡献,并利用Wigner-Weyl微积分推导了在平移和旋转对称性下涌现霍尔粘度中的拓扑不变量,最后讨论了实验提取前景。
2026-09-22 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
Time-reversal odd transport in bilayer graphene: Hall conductivity and Hall viscosity
我们考虑双层石墨烯在低能量下的量子霍尔机制的时间反转奇动力学。一个生成功能的有效行动,捕捉电磁响应的所有订单的动量和频率的时空梯度$\mathcal O(\partial^3)$和评估的三阶。此外,我们还计算了霍尔粘度,并推导出霍尔电导率与$q^2$系数的显式关系。这让人想起了伽利略不变系统中的Hoyos-Son关系,它可以在大填充因子$N$的极限下恢复。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Torsional Anomalies, Hall Viscosity, and Bulk-boundary Correspondence in Topological States
我们研究了拓扑绝缘体的输运性质,将其编码为规范源和引力源的生成泛函。我们的注意力主要集中在自由质量狄拉克费米子的简单例子上,即所谓的陈氏绝缘体,特别是在2+1维中。在这种情况下,当宇称和时间反演对称性被破坏时,就有必要考虑引力源包括一个框架和一个独立的带有挠率的自旋联系。在2+1维中,最简单的宇称奇响应是霍尔粘性。我们计算的霍尔粘度的陈省身绝缘体使用一个仔细的正则化计划,并发现,虽然霍尔粘度一般是发散的,霍尔粘度的不同的拓扑相位的差异是明确的,并确定的质量间隙。此外,在拓扑相位之间的1+1维边缘上,通过熟悉的异常流入机制,在异常结构中编码跨界面的霍尔粘度的跳跃。特别是,我们发现了新的扭转贡献的协变同态异常在1+1维。包括宇称偶贡献,我们发现,重整化生成泛函的两个拓扑阶段不同的手征引力作用与负宇宙学常数。这种(非动力学的)手征引力作用和界面理论的相应物理学让人想起动力学全息引力系统的众所周知的性质。最后,我们考虑了扭转位错驱动的刃理论谱流的一些性质。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Viscous transport and Hall viscosity in a two-dimensional electron system
霍尔粘性是一种描述时间反演对称性破缺的二维系统中动量输运的非耗散响应函数。在经典的制度,霍尔粘度有助于粘性流动的二维电子在磁场的存在。我们观察到一个明显的,负的霍尔电阻率在低磁场中的介观尺寸,二维电子系统,这是由于霍尔粘度在不均匀的电荷流。理论分析支持的实验结果证实,霍尔粘度的观测条件与预测相关。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity from effective field theory
对于宇称破缺的二维非耗散流体,我们通过有效场论方法证明了红外动力学一般表现出Hall粘性--一种与二维各向同性相容的粘性守恒形式.霍尔粘滞系数和基态的内禀角动量密度之间的相等性直接来自于它们从低能有效作用量的相同拉格朗日项下降。我们表明,对于这样的流体声波不是纯粹的纵向,但获得椭圆偏振,与横向到纵向的纵横比成比例的频率。我们的分析是完全相对论性的,从而提供了一个自然的描述(2+1)维破宇称相对论流体。
2011-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Torsional Response and Dissipationless Viscosity in Topological Insulators
我们考虑了二维和三维拓扑绝缘体(TI)中电子自由度的粘弹性响应。我们的主要重点是在2D陈省身绝缘体表现出大量dissipationless粘度类似于量子霍尔粘度预测整数和分数量子霍尔状态。我们表明,无耗散粘度是一个TI的基本晶格几何形状的扭转变形的响应。粘弹性响应还表明,晶体位错在陈绝缘体将携带动量密度。我们简要地讨论了3D的概括,这意味着时间反演不变TI的将表现出量子霍尔粘度在其表面上。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall hep-th
"Hall viscosity" and intrinsic metric of incompressible fractional Hall fluids
(引导中心)“霍尔粘性”是不可压缩的“霍尔流体”的基本张量性质,表现出分数量子霍尔效应;它决定了由非均匀电场引起的应力,以及(未重构的)边缘上的固有偶极矩。它的特征是一个有理数和一个内在的度量张量,定义了一个“不可压缩长度尺度”上的距离。这些属性不需要在2D平面中的旋转不变性。引导中心霍尔粘度的符号将颗粒流体与空穴流体区分开,并且其大小提供引导中心结构因子的$O(q^4)$小q极限的系数的下限,该引导中心结构因子是不可压缩性的基本度量。这个界限对于保角不变的模型波函数(如劳克林态或摩尔-里德态)来说是相等的。
2009-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Viscoelastic-electromagnetism and Hall viscosity
我们引入一种电磁学,我们称之为粘弹性电磁学,来研究粘弹性输运现象。证明了广义相对论的Cartan形式是粘弹性理论的基础,并将相应的电场和磁场分别看作速度梯度和Burgers矢量密度。作为该形式的一个应用,得到了霍尔粘度的Streda公式。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Hall Viscosity and Momentum Transport in Lattice and Continuum Models of the Integer Quantum Hall Effect in Strong Magnetic Fields
霍尔粘度描述了一个非耗散的应变系统的时间反演对称性破缺。我们开发了一种基于动量输运的计算强磁场中晶格系统的霍尔粘度的新方法,我们将其与Tu等人[Phys.Rev.B88195412(2013)]和Zaletel等人[Phys.Rev.Lett. 110 236801(2013)]的非交互系统。我们比较了磁场中正方晶格紧束缚模型和连续整数量子霍尔效应(IQHE)模型的霍尔粘滞系数,发现当磁场长度远大于晶格常数时,两者的结果是一致的,但随着磁场强度的增大,两者的结果出现偏差.我们还将相对论电子在磁场中的霍尔粘滞系数(Dirac IQHE)与传统的IQHE联系起来。当磁场长度远大于晶格常数时,在磁场中的格点狄拉克模型的霍尔粘性与连续狄拉克霍尔粘性一致。我们还表明,霍尔粘度的晶格模型偏离进一步从连续模型,如果$C_4$对称性的正方形晶格被打破$C_2$,但偏差再次最小化的磁长度的增加。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall
Non-local transport and the Hall viscosity of 2D hydrodynamic electron liquids
在受磁场作用的流体中,粘性应力张量具有由所谓的霍尔粘性控制的无耗散反对称分量。在这里,我们提出了一个全电的计划,允许在固态设备中的二维电子液体的霍尔粘度的测定。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and hydrodynamic inverse Nernst effect in graphene
本文研究了石墨烯有限宽度通道中电子的流体动力学输运,发现霍尔粘性力与洛伦兹力的竞争导致霍尔和逆能斯特信号呈非线性并可能抵消,且有限宽度抑制Lorenz ratio而磁场增强该比值。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Valley Hall viscosity in the integer quantum Hall phases of (2+1)D Dirac materials
Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
研究(2+1)维狄拉克材料整数量子霍尔相的谷霍尔粘度,基于Wigner-Weyl微积分中的等效格林函数公式计算,将经验相对论性Hoyos-Son公式扩展到各谷,评估了偏置伯纳尔双层石墨烯的谷霍尔粘度并讨论测量前景。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall
Unified description of the classical Hall viscosity
在时间反演对称性的情况下,粘性电子流主机的一些有趣的现象,我们在这里集中在霍尔粘度。采取一个步骤超越流体动力学定义的霍尔粘度,我们推导出霍尔粘度和横向电场使用动力学方程的方法之间的一般关系。我们探索了两种不同的几何形状,其中霍尔粘度可用于测量。对于电子在窄通道中的流体动力学流动,我们发现可以通过在通道中心附近的横向电场的局部探针来测量粘性。另一方面,弹道流受边界效应支配。在Corbino几何中,粘性效应不是由边界摩擦引起的,而是由霍尔电流的环形流动模式引起的。在这种几何形状中,我们引入了一个粘性霍尔角,它在从弹道流到流体动力流的整个交叉过程中保持良好的定义,并捕获了流体的大体积粘性响应。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of viscosity in quantum Hall states
量子霍尔(QH)状态被预测显示出一个有趣的非耗散应力响应的剪切变形率,一种现象,各种称为不对称或霍尔粘度,或洛伦兹剪切响应。正如QH效应是由有效理论的陈-西蒙斯场与电磁场的耦合引起的一样,霍尔粘性也是由这些场与二次动能的“度规”的耦合引起的。在本文中,我得到了新的物理见解霍尔粘度通过使用一个扩展的半经典方法来计算一个单一的朗道水平在非均匀电场的电导率。我证明了所施加的电场的不均匀性是一个可行的实验可调参数,用于改变度量,从而在QH状态中产生应变。利用这些结果,我认为霍尔粘度来自局部回旋轨道的剪切所施加的非均匀电场。
2013-12-07 cond-mat.mes-hall
Dissipative and Hall viscosity of a disordered 2D electron gas
我们研究的耗散和霍尔粘度的无序无相互作用的二维电子,解析和数值。在分析上,我们采用自洽玻恩近似,明确考虑到修改的单粒子态密度和弹性输运时间由于朗道量子化。所报道的结果在弱(强)磁场和强(弱)无序的极限情况之间平滑地插值。在弱磁场条件下,我们的结果描述了耗散和Hall粘性的量子(de Haas-van Alphen型)振荡.在强磁场条件下,计算了耗散和霍尔粘性对朗道能级无序展宽的依赖关系。特别地,对于霍尔粘度,无序加宽的效果是弱的。这一理论结论与我们对几个最低朗道能级的数值计算结果一致,表明霍尔粘性对无序是鲁棒的。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Towards the Hall viscosity of the Fermi-liquid-like phase at the filling factor of 1/2
本文讨论了类费米液体态的未投影到朗道最低能级的波函数的Hall粘滞系数的Berry曲率计算。我们的结论是,在所作的假设,在线性响应,系统的小变形和热力学极限,霍尔粘度的值特征的劳克林状态。我们提出的论点,该值是相同的,即使在相同的限制一般变形。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall
Hall viscosity and conductivity of two-dimensional chiral superconductors
我们计算了非相对论二维手征超导体的霍尔粘度和电导率,其中费米子由于短程吸引势而配对,例如$p+\mathrm{i}p$配对,并通过长程排斥库仑力相互作用。对于对数库仑势,霍尔粘度张量包含的贡献是奇异的低动量,编码的外部剪切应变引起的压力修正。由于这一贡献,霍尔粘度不能提取霍尔电导率,尽管伽利略对称性。对于混合维手征超导体,库仑势随距离的倒数衰减,我们发现了一种介于本征二维超导体和超流体之间的中间行为。这些结果是用有效场和微观场论得到的。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gaussian-Bond Hall Viscosity and Nonlocal Hall Response of a Sampled Landau Level
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论物理研究所);Institute of Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学系);Center for Spintronics Research Network, Keio University(庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子能研究开发机构先进科学研究中心)
本文揭示晶格能带中霍尔粘度由量子几何中的带投影电四极矩决定,并建立非局域霍尔电导与粘度的关系,通过贝里曲率涨落量化与朗道能级形式的偏差。
2026-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmions and Hall viscosity
讨论了磁性Skyrmions对霍尔粘度的贡献,并提出了一种在实验中识别它的简单方法。拓扑Skyrmion电荷密度在现有的实验数据中确定的电霍尔电导率中具有独特的签名。在电中性系统中,Skyrmion电荷密度与霍尔热导率直接相关。这些结果是直接后果的场论沃德恒等式,其中涉及各种物理量的基础上对称性和先前已被应用到量子霍尔系统。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Hall viscosity and nonlocal conductivity of "gapped graphene"
我们计算霍尔粘度和非局部(即,依赖于波矢量$\bm q$)在强垂直磁场存在下“带隙石墨烯”(具有两个谷的非拓扑绝缘体)的霍尔电导率。使用线性响应理论在零温度范围内的狄拉克近似的朗道水平,我们提出了谷和总霍尔粘度和电导率高达$\bm q^2$在所有频率的解析表达式。虽然总霍尔粘度和电导率的最终公式与先前获得的无间隙石墨烯相似,但推导揭示了两个系统之间的显着差异。首先,当费米能级位于导带中最低朗道能级与价带中最高朗道能级之间的间隙中时,霍尔粘度和霍尔电导率都消失。只有当费米能级{ \it不在带隙中}时,才能恢复无带隙石墨烯的常见公式。其次,在有间隙的石墨烯的情况下,不可能(至少在我们目前的方法中)定义一个单谷霍尔粘度:这个量以与间隙大小成比例的强度发散。只有当两个谷都包括在内时,在两个谷中具有相反符号的发散项才抵消,并且恢复了熟悉的结果。与此相反,非局部霍尔电导率在每个谷是有限的。这些结果表明,在$q$依赖性霍尔电导率的小$q$展开中,将霍尔粘度与$q^2$的系数联系起来的Hoyos-Son公式不能应用于每个谷,而只能应用于整个系统。定义“谷霍尔粘度”的问题仍然悬而未决。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Surface Phonon Hall Viscosity Induced Phonon Chirality and Nonreciprocity in Magnetic Topological Insulator Films
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究揭示磁性拓扑绝缘体薄膜中表面声子Hall黏性诱导声子手性与非反向性现象
2026-02-01 cond-mat.mes-hall
Observable signatures of Hall viscosity in lowest Landau level superfluids
本文研究旋转中性玻色子形成的最低朗道能级超流体,推导含 Hall 黏度的 Landau-Ginzburg 方程,并指出其可通过涡旋偶极子旋转和声速修正观测。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Hall viscosity, orbital spin, and geometry: paired superfluids and quantum Hall systems
霍尔粘度,一个类似于霍尔电导率的非耗散输运系数,被认为是量子流体在带隙或拓扑相。我们中的一个人在以前的工作中发现的每个粒子的平均轨道自旋的关系是阐明的帮助下的例子,使用剪切变换和旋转的几何。对于磁场中的非相互作用粒子,有几种方法可以得出结果(即使在非零温度下),包括标准线性响应理论。参数的量化,和鲁棒性的霍尔粘度保持旋转不变性的哈密顿量的小变化,给出。绝热输运的数值计算进行检查量子霍尔系统的预测,与试验状态的良好协议。静态结构因子中的系数k^4也被考虑,并且被证明与轨道自旋精确相关,并且对旋转不变系统中的扰动也具有鲁棒性。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Geometry induced quantum Hall effect and Hall viscosity
对于被限制在四维欧氏空间中的二维螺旋面上的粒子,利用薄层量子化方法导出了有效哈密顿量。我们发现,有效动力学的规范结构是由挠率决定的,挠率起着U(1)规范势的作用,关联态的拓扑结构是由起源于四维空间的轨道自旋决定的.引人注目的是,对扭转的响应贡献了量子霍尔效应,并且对扭转变形的响应贡献了霍尔粘度,霍尔粘度完美地呈现为量子霍尔效应的多个通道的同时发生。这一结果直接提供了一种探测霍尔粘度的方法。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hall Viscosity of the Composite-Fermion Fermi Seas for Fermions and Bosons
霍尔粘性被认为是不可压缩分数量子霍尔态的一种拓扑性质,可以用Berry曲率来表示。本文报道了复合费米子费米海在$ν=1/m$的霍尔粘度,其中$m$对费米子为偶数,对玻色子为奇数。通过将$1/m$复合费米子费米海看作Jain $ν=n/(nm\pm 1)$态的$n\rightarrow \infty$极限,不能得到一个定义良好的霍尔粘度值,Jain $ν=n/(nm\pm 1)$态的霍尔粘度$(\pm n+m)\hbar ρ/4$($ρ$是二维密度)接近极限$n\rightarrow \infty$的$\pm \infty$。一个直接的计算表明,霍尔粘度的复合费米子费米海状态是有限的,也相对稳定的系统尺寸的变化,虽然他们没有在整个$τ$空间的拓扑量子化。我发现,$ν=1/2$复合费米子费米海浪函数的一个正方形环面产生霍尔粘度,预计从粒子-空穴对称性,也是一致的轨道自旋的$1/2$狄拉克复合费米子。我把我的数值计算结果与一些理论计算结果作了比较。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall
Elastic Gauge Fields and Hall Viscosity of Dirac Magnons
我们分析了弹性晶格形变对磁振子狄拉克材料磁振子自由度的耦合。对于蜂窝铁磁体,我们发现,正如石墨烯的情况一样,弹性规范场似乎与磁振子赝旋量耦合。对于诱导恒定伪磁场的变形,狄拉克节点周围的谱分裂成伪朗道能级。我们表明,当一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用被认为是一个拓扑间隙在系统中打开和陈-西蒙斯的弹性自由度的有效行动产生。这样一个长期编码的声子霍尔粘度响应,完全产生的波动的磁振子生活在附近的狄拉克点。磁振子霍尔粘度在零温度下消失,并随着温度的升高而增加,狄拉克点周围的状态越来越多。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian adiabatic statistics and Hall viscosity in quantum Hall states and p_x+ip_y paired superfluids
单朗道能级分数量子霍尔态的许多试探波函数是由取自某些共形场论的称为共形块的函数给出的。此外,二维费米子的某些成对态,如p_x+ip_y态,在长距离处也可简化为这样的形式。在这里,我们研究绝热输运的多粒子试探波函数使用的方法,从二维场论。一个上下文是计算广泛分离的准空穴的统计,这已被预测为在各种情况下是非阿贝尔的。在参数空间中,围绕一个闭合环的绝热输运产生的贝里相位或矩阵(完整性)与在粒子坐标保持固定的情况下围绕同一个环的解析延拓的效果(单值性)相同,只要试函数在参数中是标准正交的和全纯的,使得贝里矢量势(或连接)为零。我们表明,这是配对状态(包括摩尔-里德量子霍尔态)的情况下(一个简单的面积项),并提出了一般条件,它持有其他审判状态(如读取-Rezayi系列)。我们认为,审判状态的基础上非酉共形场论不描述一个间隙的拓扑相位,至少在许多情况下。通过考虑绝热变化的环的纵横比,我们计算的霍尔粘度,一个非耗散的粘性系数类似于霍尔电导率,成对的状态,劳克林状态,和更一般的量子霍尔状态。霍尔粘度是拓扑相内的不变量,并且通常与基态中的“共形自旋密度”成比例。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Torsional Hall Viscosity of Massive Chern Insulators: Magnetic Field and Momentum Deformations
University of Southampton(南安普顿大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Tsinghua University(清华大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究通过磁场和动量变形影响有质量陈绝缘体的扭折霍尔粘度,揭示其在拓扑区分中的作用。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Kubo formulas for viscosity: Hall viscosity, Ward identities, and the relation with conductivity
我们从第一性原理推导出Kubo公式的应力应力响应函数在零波矢,可用于定义完整的复杂的频率依赖的粘性张量,有和没有一个统一的磁场。现有文献中的公式经常是不完整的,不正确的,或缺乏推导;特别是霍尔粘度被忽略。我们的方法开始从一个统一的外部应变场,这是一个积极的时间依赖的坐标变换在d空间维度的响应。这些变换形成可逆矩阵的群GL(d,R),并且无穷小生成元被称为应变生成元。这些使我们能够用不同的方式来表示久保公式,这些方式与沃德恒等式有关;其中一些与绝热输运方法有关。对于伽利略不变的系统,我们推导出的应力响应张量和电导率张量之间的关系是有效的,在所有的频率和存在和不存在的磁场。在存在磁场和低频时,这就产生了霍尔粘度、霍尔电导率的q^2部分、逆压缩性(适当定义)和剪切粘度的发散部分(如果有的话)之间的关系;这个关系推广了最近发现的一个结果。我们表明,霍尔粘度在零频率的正确值可以得到(至少在没有低频体积和剪切粘度)通过假设有一个轨道自旋每个粒子耦合到一个扰动电磁场作为每个粒子的磁化。我们研究了几个例子,检查我们的配方。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Anomalous viscosity of vortex hall states in graphene
利用量子多涡流体力学方法研究了石墨烯霍尔流体反常粘性的温度效应。考虑了通常观察到的充盈分数,$ν$在$0 < ν< 2$范围内。在有限温度下,得到了依赖于几何参数霍尔膨胀系数的反常粘滞系数的表达式。它是由应变诱导的赝磁场以及涡旋速度中的异常项引起的,这是涡旋-涡旋相互作用重新归一化的原因。我们观察到,这两项大大修改异常粘度以及增强弱观察到的v分数。膨胀系数的有限值在不同温度下产生一个常数和一个无限大的粘度。无穷大被确定为能隙,并建议温度下,新的稳定的量子霍尔填充分数可以看到。这种现象用于估计石墨烯中已经测量的分数量子霍尔态的能隙。
2015-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Viscosity Revealed via Density Response
量子霍尔系统最近被证明拥有一个量敏感的空间几何形状和拓扑结构的系统,被称为霍尔粘度$η_H$。尽管对其性质进行了广泛的理论讨论,但如何测量$η_H$的问题仍然是一个挑战。本文给出了具有伽利略不变性的系统的霍尔粘性与磁化率之间的一般关系。因此,它允许通过密度响应特征来确定$η_H$。整数量子霍尔的例子中的关系进行了验证,并进一步说明在一个有效的流体动力学分析。由于推导是基于久保公式,并假设不超过守恒律和平移对称性,结果适用于广泛的系统。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Hall viscosity: hidden indicator for antiferromagnets
High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Anhui University(安徽大学)
本文提出电子霍尔粘度作为反铁磁体中贝里曲率的敏感探针,通过第一性原理计算在d波交变磁体RuO2和非共线Mn3Sn中验证,为反铁磁自旋电子学器件设计提供新途径。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall
Odd viscosity and anomalous Hall effect in two dimensional electron systems with smooth disorder
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Ioffe Institute(约费研究所)
本文研究了具有平滑散射的二维电子系统中奇粘性与异常霍尔效应的关系,推导了流体方程并计算了奇粘性对霍尔效应的贡献。
2026-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Measuring Hall Viscosity of Graphene's Electron Fluid
受到磁场作用的材料会表现出霍尔效应,这是一种经过详细研究和理解的现象。在这里,我们报告了一个定性的突破这种经典行为的电子系统具有高粘度。石墨烯中的粘性流体通过产生与经典霍尔效应相反的电场来响应非量子化磁场。粘性的贡献是大的,并确定通过研究当地的电压,出现在附近的电流注入接触。我们分析了在很宽的温度和载流子密度范围内的异常,并提取霍尔粘度,一个无耗散的传输系数,长期以来在理论上确定,但在实验中仍然难以捉摸。与理论的良好一致性表明了研究电子磁流体力学的进一步机会。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall
Non-renormalization of the Hall viscosity of integer and Jain fractional quantum Hall phases by Coulomb interactions
Physics Department, Ariel University(阿里埃尔大学物理系)
本文基于之前关于霍尔电导率的研究,利用Wigner-Weyl算子推导了库仑相互作用下整数和Jain分数量子霍尔相霍尔粘性的非重整化,通过复合费米子场论模型分析了拓扑贡献和量子霍尔流体的霍尔粘性量化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall viscosity and electromagnetic response of electrons in graphene
我们推导出一个解析表达式的几何霍尔粘度的非相互作用的电子在一个单一的石墨烯层中的存在下,一个垂直的磁场。我们证明了[C. Hoyos和D. T. Son,Phys. Rev. Lett. { \bf 108},066805(2012)],其将二维电子气(2DEG)的霍尔电导率$σ_{xy}(q)$的波矢量展开中的$q^2$的系数与该系统的霍尔粘度和轨道抗磁性磁化率联系起来,尽管缺乏伽利略不变性,但仍然适用于石墨烯,并对有效质量进行了适当的定义。我们还表明,对于一个足够大的数量占据朗道能级的正能量部门,霍尔电导率的电子在石墨烯减少到一个伽利略不变的2DEG的有效质量由$\hbar k_F/v_F$(回旋质量)。即使在最苛刻的情况下,即当化学势落在第零和第一朗道能级之间时,回旋加速器质量公式给出的结果精确到优于1 $\%$。霍尔电导率和粘度之间的联系提供了一种可能的途径来测量石墨烯中的霍尔粘度。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic Electron Flow and Hall Viscosity
在足够小的尺寸和足够强的动量守恒散射的金属样品中,电子气的粘度可以成为控制输运的主要过程。在这种情况下,动量是一个长期存在的量,其演变由涌现流体动力学理论描述。此外,打破时间反演对称性导致出现一个奇怪的组成部分的粘度称为霍尔粘度,这引起了相当大的关注,最近由于其量子化的性质在带隙系统,但仍然逃避实验证实。基于微观计算,我们讨论了如何测量的影响,偶数和奇数分量的粘度使用流体动力学电子输运在介观样品下施加磁场。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall viscosity in quantum systems with discrete symmetry: point group and lattice anisotropy
受最近石墨烯实验的启发,我们研究了各向异性二维量子系统的非耗散粘弹性响应。我们特别注意电子流体与点群对称性,和那些离散平移对称性。我们首先扩展的Kubo形式主义的粘度与内部的自由度和离散平移对称性的系统,突出正确考虑内部角动量的作用的重要性。我们分析了离散点群对称系统中的粘弹性响应张量的霍尔分量,重点是所产生的力的流体动力学影响。我们发现,虽然一般有六个霍尔粘度,只有三个独立的贡献,在散装的粘性力密度。为了计算这些系数,我们开发了一个框架,一致地写下多组分晶格系统的长波长应力张量和粘度。我们应用我们的形式主义晶格和连续模型,包括晶格陈省身绝缘体和各向异性超流体。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-th
Intrinsic (valley) thermal Hall conductivity of phonons in graphene for integer quantum Hall phases
Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
本文计算了量子霍尔区域石墨烯声子的内禀谷热霍尔电导率,源于电子-声子耦合诱导的声子谷霍尔粘度,并讨论了测量前景及推广至其他狄拉克材料。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
Hall and dissipative viscosity effects on edge magnetoplasmons
电子液体中的流体动力学和粘性效应是当前研究的焦点。最有趣的可能是非耗散霍尔粘度,由于其受保护的拓扑性质,可以帮助识别复杂的拓扑顺序。在这项工作中,我们研究了一般的粘度,特别是霍尔粘度的影响,在2D电子系统中的边缘磁等离子体激元的色散关系。使用扩展的标准维纳-霍普夫技术,我们得到一个一般的解决方案的问题,占远程库仑势。在其他功能中,我们发现,在边缘上的粘度影响的分散已经领先秩序的波矢量,使边缘模式更适合其测量相比,他们的散装同行。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Modeling Hall viscosity in magnetic-skyrmion systems
磁skyrmions是拓扑稳定的对象,是由一堆自旋紧密排列在一个光滑的方式。它们的拓扑性质提供了不寻常的和复杂的输运性质,如skyrmion霍尔效应。大量的霍尔数据进一步揭示了斯基尔米恩和反斯基尔米恩霍尔角之间的不对称性,这不能用已知的机制来解释。在这里,我们解释这种不对称性,利用另一个普遍的传输系数称为“霍尔粘度,”在量子霍尔系统中广泛研究。霍尔粘度建模在稳态skyrmion运动通过推广的Thiele方程的横向速度分量,是独立的skyrmion电荷。根据现有的非对称霍尔角数据,我们的分析表明,这种横向力占Skyrmion霍尔效应产生的力的3%~5.4%。霍尔粘度的进一步澄清对于正确设计下一代存储设备至关重要,更不用说我们对自然界基本特性的更深入理解了。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall viscosity of altermagnets
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);ICTP South American Institute for Fundamental Research(国际理论物理中心南美基础研究所)
本文证明零磁场下的声子霍尔粘度是交变磁性的自然探针,通过计算d波和g波交变磁体模型的霍尔粘度,发现其对电子谱特征(如带隙狄拉克点和Lifshitz转变)高度敏感,源于应变空间的贝里曲率单极子,为探测绝缘交变磁体的对称性破缺和拓扑性质提供了新方法。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hall viscosity for optical phonons
本文将无耗散拓扑霍尔粘滞张量的概念推广到薄膜外尔半金属中的光学声子。以应变的外尔半金属卟啉薄膜为例,讨论了光学声子作为手征赝规范场与外尔电子的耦合。这些手征矢量场在光学声子的有效动力学中导致了一种新的无耗散的二阶粘性张量,其起源是手征反常。我们还计算了由于外部磁场的存在而对这两个秩的霍尔粘性张量的贡献,外部磁场的起源是外尔电子的常规霍尔响应。最后,声子色散关系的系统在长波长的限制和没有电磁场的计算示出了可测量的移动系统的拉曼响应。我们的结果可以通过拉曼散射或红外光谱的衰减全反射实验进行研究。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Hall Viscosity in Gapped Graphene with and without a Magnetic Field
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学 Kavli理论科学研究所);Center for Spintronics Research Network, Keio University(庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学系);Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理学系);Institute of Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学 中科院拓扑量子计算卓越创新中心);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 新兴物质科学中心);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子力研究机构 先进科学研究中心)
该研究针对带隙石墨烯,构建静态非均匀电场相关的粘弹性响应,对比应变响应,分析有无磁场下霍尔粘度的特征,关联谷依赖粘弹性与带隙狄拉克材料电磁响应,明确谷霍尔粘度产生条件。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Phonon Hall viscosity from phonon-spinon interactions
受实验观察的启发,Samajdar等人[Nature Physics 15,1290(2019)]提出,铜酸盐母体化合物中的绝缘Neel态接近于量子相变,达到Neel序与半离子拓扑序共存的状态。我们研究的方式,接近这个过渡可以使声子手性,通过诱导一个显着的声子霍尔粘度。我们描述了一个耦合到应变场的晶格自旋模型中的自旋-声子耦合,并且也使用了仅受对称性约束的一般连续介质理论。我们发现一个非解析霍尔粘度的过渡,在零温度下的发散二阶导数。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cubic Hall viscosity in three-dimensional topological semimetals
非耗散(霍尔)粘度是已知的发挥有趣的作用,在二维(2D)拓扑状态的物质,在流体力学制度的相关材料,并在经典的活性流体与破缺的时间反转对称性(TRS)。然而,将这些效果推广到3D仍然是难以捉摸的。在这项工作中,我们解决这个问题,通过研究霍尔粘弹性响应的三维晶体。我们表明,四面体对称的系统,存在新的,本质上3D霍尔粘度系数,不能通过减少到一个准2D系统。为了研究这些系数,我们专注于一个理论和实验动机的紧束缚模型的手性磁性金属(磁性)空间群[(M)SG] P2 $_1$ 3(第198.9号),最近的实验兴趣,主机手性磁体和拓扑半金属(TSM)的非极性组。使用Kubo公式的粘度,我们计算两种形式的霍尔粘度,声子和“动量”(传统),并表明,对于紧束缚模型,我们认为,这两种形式实现了新的立方霍尔粘度。最后,我们讨论了我们的结果在二维磁性金属运输的影响,并讨论了一些候选材料中,这些影响可能会被观察到。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extrinsic phonon thermal Hall transport from Hall viscosity
受最近的实验上的声子贡献的热霍尔效应在铜氧化物的启发,我们提出了手征声子输运的分析。我们假设手征行为是由非零声子霍尔粘性引起的,这可能是由与电子的耦合引起的。具有非零声子霍尔粘度的声子具有固有的霍尔热导率,但是Chen等人(Phys.Rev.Lett. 124,167601(2020))认为,显著更大的霍尔热导率可以由与杂质密度成反比的非本征贡献引起。我们解决了玻尔兹曼方程的声子输运和计算的温度($T$)依赖性的热霍尔电导率源于斜散射点状杂质。我们发现,热霍尔传输的主要来源是杂质斜散射通道与相反的奇偶校验之间的干扰。霍尔热导率$\sim T^{d+2}$在$d$维度中的低$T$处,并且对于$T > T_{\rm imp}$具有$T$独立行为的窗口,其中$T_{\rm imp}$由具有相反宇称的散射势的比率确定。我们还考虑了样品边界的非镜面散射的作用,并发现它导致在低$T$的热霍尔传输可以忽略不计的修正。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall viscosity from metric-sensitive dichroic probes
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Instituto de Telecomunicações(电信研究所);Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本理工大学);Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University(东北大学先进材料研究所);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France(法兰西学院卡斯勒-布罗塞尔实验室);ENS-Université PSL(巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学);Sorbonne Université(索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学科际理论数学科学中心)
提出利用手性度量敏感驱动(旋转四极扰动)的圆二色性光谱直接测量量子霍尔液滴的霍尔粘度,并通过频率分辨光谱与其他激发分离。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetodrag in hydrodynamic regime: effects of magnetoplasmon resonance and Hall viscosity
本文研究了强关联电子液体双电层的磁输运性质。对于足够干净的高流动性样品,在这些系统中的高温运输制度可以描述在纯流体动力学方面。我们集中在层间库仑散射介导的纵向阻力效应的磁场依赖性,并确定几种机制的跨阻,这是由粘性流,磁等离子体共振,和耗散热通量。特别是,我们阐明如何霍尔粘度进入磁阻力和修改其温度依赖性的磁场。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Dissipationless Phonon Hall Viscosity
我们研究了具有带隙时间反演对称性破缺电子态的晶体的声学声子响应。声子有效作用量一般可获得无耗散的“霍尔”粘滞,它由电子波函数的绝热Berry曲率决定。该霍尔粘度赋予系统特征频率ω_v;对于频率为ω的声学声子,它使声子谱移动了(ω/ω_v)^2阶,并将相对振幅比为ω/ω_v、相移为+/- π/2的纵向和横向声学声子混合到ω/ω_v的最低阶。我们研究了几个例子,包括整数量子霍尔态、Hg_{1-y} Mn_{y} Te量子阱中的量子反常霍尔态和p_x + ipy超导体的平均场模型。我们讨论的情况下,声学声子的响应是直接相关的引力响应,其中惊人的预测已经作出。当电子-声子系统被视为一个整体时,这提供了一个例子,其中戈德斯通模式的测量可以作为系统的带隙扇区的波函数的绝热曲率的探针。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el