Range-Dependent Disorder Effects on the Plateau-Widths Calculated within the Screening Theory of the Iqhe
总结了整数量子化霍尔效应（IQHE）的屏蔽理论，强调了它的两个关键机制：第一，在一定的磁场间隔内，存在不可压缩的条带，其局部填充因子为整数值，纵向电阻率和霍尔电阻率为量子化值;第二，对这些条带施加耗散电流，导致全局电阻的量子化。我们证明，没有任何本地化的假设，这个理论解释了巨大的实验再现性的量化电阻值，以及实验结果的电位分布在狭窄的霍尔酒吧。我们进一步证明，包括长程电位波动允许应用该理论更广泛的霍尔酒吧，并可能导致量子霍尔高原的扩大，而短程无序往往会缩小高原。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Diamagnetism and suppression of screening as hallmarks of electron-hole pairing in a double layer graphene system
我们研究了双层石墨烯系统中电子-空穴对如何在矢量势和标量势的作用下表现出来。电子-空穴配对导致电流与两个相邻层中的矢量势差之间的刚性（伦敦）关系。在平行于石墨烯层的磁场中的多个连接系统中可以观察到抗磁效应。这种效应被认为是电子-空穴配对的标志，但这种效应的值非常小。电子-空穴配对也显著地改变了对标量势的响应。它导致完全（在零温度下）或部分（在有限温度下）抑制位于离双层系统一定距离处的试探电荷的电场的屏蔽。在温度降低的情况下，由试探电荷引起的电场的强烈增加可以被认为是电子-空穴配对的一个壮观的标志。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
Screening theory based modeling of the quantum Hall based quasi-particle interferometers defined at quantum-dots
在这项工作中，我们调查的空间分布和宽度的不可压缩带，即边态。在强垂直磁场存在下，考察了填充因子分别为ν= 1，2和1/3时的不可压缩带.我们提出了一个微观图片的分数量子霍尔效应为基础的干涉仪，在一个唯象模型。我们采用Laughlin准粒子性质在我们的计算方案。在分数阶区，部分占据的最低朗道能级由于强关联而被假定形成一个能隙。实质上，通过把这个能隙包括到我们的能谱中，我们得到了在ν=1/3时不可压缩带的性质。的干扰条件进行了调查作为一个功能的栅电压和陡度的限制电位，连同所施加的磁场的强度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
Screening Behavior and Scaling Exponents from Quantum Hall Wavefunctions
我们提供了一个强大的和通用的方法来评估屏蔽性能和提取的准粒子边缘激发的量子霍尔态模型波函数的标度指数。我们数值实现这种方法的基本准孔和孔激发的几个模型状态。对于Laughlin态、Moore-Read态和Z_3-Read-Rezayi态，我们发现与预测的边理论一致，验证了体-边对应。我们也用它来获得第一个明确的微观演示的加夫尼波函数的病理。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange-mediated dynamic screening in the integer quantum Hall regime
通过自洽的Hartree-Fock模拟，在整数量子Hall（IQH）体系下研究了高朗道能级下空间分辨填充因子（$ν$）分布中的多体相互作用效应.我们的研究结果表明，一个强大的，相互作用引起的倾向，以避免同时存在的部分填充的自旋向上和自旋向下的LLS。相反，我们发现，这种部分填充的LL由共存的区域满和空的LL。在满和空的LL的区域之间的边界处，我们观察到接近半奇填充的几乎恒定的$ν$的边缘条纹。这表明，交换相互作用诱导的行为类似于Hund规则的自旋分裂LL的占领。的障碍和边缘电位的筛选出现显着减少相比，静态的费米子-费米筛选。我们的结果是一致的本地，横向$ν$依赖的交换增强自旋分裂。因此，在这里探讨的量子相干长度尺度上，IQH效应的电子系统的行为类似于非相互作用的单粒子系统-不是因为不存在，而是由于多体效应的主导地位。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall
Variational approach to the stationary spin-Hall effect
应用基尔霍夫-亥姆霍兹最小散热原理导出自旋-霍尔效应的定态。自旋积累由于自旋轨道相互作用，自旋翻转弛豫，静电相互作用由于电荷积累被平等对待。导出了一个非线性微分方程，它描述了表面和体电流和自旋相关的化学势。结果表明，当自旋翻转弛豫长度与Debye-Fermi长度之比较小时，定态由线性自旋积累势和零纯自旋电流定义.
2018-03-16 cond-mat.mes-hall
Impact of in-situ controlled disorder screening on fractional quantum Hall effects and composite-fermion transport
利用双栅GaAs量子阱原位调控远程杂质屏蔽，研究揭示了无序展宽与$ν=1/2$复合费米子电阻率的关联，并分离出背景杂质贡献。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall
Engineering Quantum Criticality in the Integer Quantum Hall Regime through a Screening Layer
Princeton University（普林斯顿大学）
利用GaAs双量子阱器件中的双层电子系统，通过调控顶层电子密度实现底层库仑相互作用的原位屏蔽，发现屏蔽使临界指数k从0.42降至0.22，对应动力学指数z从1变为2，直接实验证明了电子-电子相互作用在量子霍尔临界行为中的决定性作用。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall
The effect of disorder within the interaction theory of integer quantized Hall effect
本文在屏蔽理论的基础上，系统地研究了无序对整数量子化霍尔效应的影响。考虑到潜在的波动范围的无序势进行了分析。单杂质势的短程部分用于定义自洽玻恩近似内的电导率张量元素，而长程部分在Hartree水平自洽处理。使用简单的，但是，基本的费米子-费米屏蔽，我们发现，长程无序势被很好地屏蔽。而短程部分几乎不受屏蔽的影响，并且适合于定义消失磁场处的迁移率。根据这些范围的依赖关系，我们讨论了量子化霍尔平台的延伸考虑“流动性”的晶片和样品的宽度，通过重新制定欧姆定律在低温和高磁场。我们发现，平台宽度主要取决于无序的长程涨落，而态密度展宽的重要性不太明显，甚至被显著抑制。这些结果与传统的单粒子图像形成了强烈的对比。我们发现量子化霍尔平台的宽度随着无序度的增加而增加，而能级展宽可以忽略不计。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Interior contacts in a narrow quantum Hall bar: a two-dimensional self-consistent screening calculation of the current distribution
Atlas University Vocational School（阿特拉斯大学职业学院）
该研究通过二维自洽屏蔽计算，揭示了窄量子霍尔棒中内部接触在磁场变化下的三种状态，并阐明了隔离电阻的机制及其对参数的敏感性。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall
Spin textures, screening and excitations in dirty quantum Hall ferromagnets
研究了随机静电杂质势下的量子霍尔铁磁体。描述这些系统与一个经典的非线性西格玛模型，并使用分析估计支持的结果从数值模拟，我们研究的性质的基态作为无序强度的函数，$Δ$，和偏差，$δν$，平均朗道水平填充因子从团结。杂质势的屏蔽需要自旋组态的畸变，并且在没有塞曼耦合的情况下，存在从小$Δ$和$|δν|$的铁磁体到大$Δ$或$|δν|$的自旋玻璃的无序驱动的零温度相变。我们研究基态响应函数和激发。
2001-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Density of states, screening and the width of the quantum Hall plateaus
本文在静电近似下对量子霍尔效应作了一致的处理。我们推导出的状态密度（DOS）的形式，它不同于通常的高斯形状有效的非相互作用的电子。在一个交叉温度以下，该DOS逐渐转变为费米能附近的非相互作用DOS。我们得到了这个交叉温度，这决定了这个框架的有效性范围的估计，并允许调和的宽度和温度依赖性的量子霍尔高原与实验。DOS极大地提高了电子-晶格弛豫速率，从而降低了电子过热的可能性。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hall coefficient and magnetoresistance of 2D spin-polarized electron systems
最近对2D霍尔电阻的测量表明，霍尔系数与所施加的面内磁场无关，即，系统的自旋极化。本文采用基于屏蔽理论的半经典输运方法计算了自旋极化二维系统的弱场霍尔系数和磁电阻。我们求解了包含电子-电子相互作用的双载流子体系的耦合动力学方程。我们发现屏蔽的减弱和电子-电子相互作用抑制了霍尔系数的面内磁场依赖性。然而，面内磁电阻主要由系统屏蔽的变化决定，因此可以是强烈的场依赖性。
2006-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Generalized Landau level representation: Effect of static screening in the quantum Hall effect in graphene
利用准粒子传播子的广义朗道能级表示（GLLR），研究了屏蔽效应对石墨烯中具有整数填充因子的量子霍尔态性质的影响.在平均场近似下的低能狄拉克模型中进行了分析，其中长程库仑相互作用在背景磁场的存在下被单圈静态屏蔽效应修改。利用传播子的一个相当一般的近似，其中所有的动力学参数都是朗道能级指数$n$的运行函数，我们导出了一组自洽的Schwinger-Dyson（间隙）方程，并数值求解了它们。显式的解决方案表明，静态屏蔽导致了大量的抑制的间隙参数的量子霍尔态的破坏$U(4)$味对称性。还研究了能隙的温度依赖性。相应的结果很好地模拟了实验中测得的活化能的温度依赖性。理论上，准粒子动力学参数的朗道能级运行可以通过对整数量子霍尔态的光学研究来测量。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall hep-th nucl-th
A complementary screening for quantum spin Hall insulators in 2D exfoliable materials
本研究从783种二维可剥离材料出发，对量子自旋霍尔绝缘体进行高通量筛选，发现了一种新的 $\mathbb{Z}_2$ 拓扑绝缘体（HgNS）及7种潜在材料。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening properties and phase transitions in unconventional plasmas for Ising-type quantum Hall states
利用大规模蒙特卡罗模拟，我们研究了一种非常规的二维二分量经典等离子体，它控制着Ising型量子霍尔态的量子力学波函数的范数和重叠行为.等离子体从根本上不同于与二维XY模型和阿贝尔分数量子霍尔态相关的等离子体。我们发现这种非常规等离子体经历了从绝缘体到金属的Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变。对应于伊辛型量子霍尔态的参数值位于该跃迁的金属侧。这一结果验证了所需的非常规等离子体的性质，用于证明伊辛型量子霍尔态具有准粒子与非阿贝尔编织统计。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Screening model of metallic non-ideal contacts at integer quantized Hall regime
在这项工作中，我们计算的电子和电流密度分布的边缘和体积的二维电子系统，专注于理想和非理想的接触。自洽地求解三维泊松方程，以获得在没有外部磁场的情况下的电势分布，考虑由栅极（接触）和蚀刻（横向限制）限定的霍尔条。在垂直磁场作用下，考虑电子-电子相互作用，在高斯-费米近似下，得到了不可压缩带的空间分布.使用本地版本的欧姆定律，连同相关的电导率模型，我们还计算了电流分布。我们观察到，不可压缩的带可以驻留在边缘或在体积取决于场强。我们的数值结果表明，由于密度差的区域就在前面的接触，不可压缩带不渗透到注射区域时，考虑非理想的接触配置。这种非理想接触与传统的边缘通道图像形成强烈对比，因此对传输具有强烈影响。我们还以唯象的方式考虑了加热效应，并提出了从可压缩区域到不可压缩区域的电流注入机制。本文提出的模型与局部探测实验结果完全一致，并伴有热点的形成。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
The Dip Effect under Integer Quantized Hall Conditions
本文研究了整数量子霍尔效应条件下二维电子气中的一种反常输运现象。我们的计算是基于筛选理论，使用半解析模型。传输异常是\emph{dip}和过冲效应，其中霍尔电阻在量化电阻平台间隔处意外地减小（或增大）。我们报告我们的数值计算结果的\emph{dip}效应的霍尔电阻，考虑GaAs/AlGaAs异质结中，我们调查了在不同的实验条件下的效果。我们发现，类似的过冲，倾角效应的幅度是强烈的影响，由于静电的边缘重建。据观察，陡峭的电位变化接近样品的物理边界的结果在较窄的不可压缩的条带，因此，实验观察的倾角效应是有限的这些载流条带的属性。通过对窄样品进行标准霍尔电阻测量，我们证明了屏蔽理论的预测与我们的实验结果吻合得很好。
2013-05-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect, Screening and Layer-Polarized Insulating States in Twisted Bilayer Graphene
我们研究了双栅扭曲双层石墨烯中的电子输运。尽管层之间的亚纳米接近，我们确定独立的贡献，从石墨烯朗道能级光谱的每一层的磁阻。我们证明，每一层的填充因子可以独立地控制通过双栅极，我们用它来诱导层之间的朗道能级交叉。通过分析朗道能级交叉的栅极依赖性，我们表征了有限的层间屏蔽，并提取原子间隔层之间的电容。在零填充因子下，我们观察到依赖于磁场和位移场的绝缘态，这表明存在层间耦合的反向传播边缘态。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge-to-bulk transition of the IQHE at cleaved edge overgrown samples: a screening theory based experimental proposal
在这项工作中，我们利用屏蔽理论的整数量子化霍尔效应（QHE）的不可压缩带的形成及其对整体电阻的本质影响的基础上的调查结果，并提出了一定的实验条件下观察的体边缘过渡的QHE的唯象模型。我们提出了一个霍尔酒吧的设计上劈开的边缘过度生长的晶圆，这使我们能够操纵边缘电位轮廓从光滑到非常尖锐。对于一个特定的样品设计，并通过一个垂直于二维电子系统（2DES）的侧门的帮助下，它示出的平台宽度可以改变，甚至消失时，改变边缘电位分布。这种控制的边缘电位意味着奇特的运输结果时，考虑屏蔽理论，其中包括直接库仑相互作用明确。我们认为，这些实验将为QHE的理解提供新的线索。
2010-04-08 cond-mat.mes-hall
Screening-controlled dynamical criticality in the quantum Hall regime
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院，浦那）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究量子霍尔体系中库仑相互作用对临界性的影响，通过结合温度与电流标度及双石墨门控石墨烯器件，分别提取动力学指数z和局域长度指数γ，揭示屏蔽对它们的不同影响，确立几何屏蔽为控制相互作用和区分效应的通用工具。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conditions for the generation of spin currents in spin-Hall devices
本文基于最小耗散原理研究了自旋霍尔器件的非平衡定态。我们表明，对于一个大的顺磁体与自旋轨道相互作用，在霍尔酒吧几何形状的情况下，最小耗散功率的原则，防止产生横向自旋和电荷电流，而在科尔比诺磁盘几何形状的情况下，可以产生横向电流。更一般地说，我们表明，电荷积累阻止固定自旋电荷电流转换。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
Thomas-Fermi-Poisson theory of screening for latterally confined and unconfined two-dimensional electron systems in strong magnetic fields
我们研究了在自洽的高斯-费米-泊松近似下，强垂直磁场作用下二维电子气的低温屏蔽特性。无约束的2DEG的数值结果进行了比较与简化的霍尔杆几何形状实现了两个不同的限制模型。它表明，在强非线性屏蔽极限的零温度的屏蔽电位的总变化是由简单的解析表达式所施加的谐波调制电位的振幅和磁场的强度。
2003-04-09 cond-mat.mes-hall
Bulk and edge correlations in the compressible half-filled quantum Hall state
我们研究的体积和边缘的相关性，在可压缩的半满状态，使用修改后的版本的等离子体类比。相应的等离子体具有非常弱的屏蔽特性，因此我们发现沿边缘的相关性不像Laughlin（不可压缩）情况那样代数衰减，而体相关性以相同的方式衰减。结果表明，由于强耦合的边缘上的带电模式和体中的中性费米子，反映在等离子体模拟的弱屏蔽，（有吸引力的）关联孔是没有很好地定义在边缘上。因此，那里的系统可以被建模为{ \em电子}的自由费米气体（具有适当的边界条件）。最后，我们评论一种可能的情况下，在这种情况下，劳克林样的动态边缘相关性，但可能会实现。
1998-12-16 cond-mat.mes-hall
Stationary waves in a superfluid exciton gas in quantum Hall bilayers
研究了nu = 1量子霍尔双层膜中超流磁激子气体的驻波。波是由在具有点障碍物的系统中流动的反向传播电流引起的。结果表明，驻波只出现在一定流场和谐度的不平衡双层膜中。研究发现，随着层间距与磁长之比d/l的变化，驻波图发生了定性的改变。讨论了石墨烯-介质-石墨烯三明治结构在驻波观测中的优势。我们确定的参数范围（分离两个石墨烯层的层的介电常数和比率d/l）的状态与超流磁激子可以实现在这样的三明治。典型的驻波模式被呈现为密度图
2011-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Physical properties of the Hall current
本文研究了由负载电路连接到霍尔条的侧边组成的霍尔器件的稳态。我们遵循在以前的工作（Creff等。J。应用物理学2020），其中的理想霍尔酒吧的稳态定义的最小功耗原则开发的方法。横向电路和磁场的同时存在引起电流的注入：所谓的霍尔电流。导出了纵向和横向电流的解析表达式。结果表明，横向电路的功率注入效率与霍尔角成二次关系，并服从最大传输定理。对于霍尔角的通常值，该功率注入的主要贡献来自沿着边缘流动的纵向电流，而不是穿过霍尔条的横向电流。
2021-07-04 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum capacitances calculated locally considering a two-dimensional Hall bar
本文研究了整数量子霍尔体系中二维电子系统的静电性质。由于边缘效应和电子-电子相互作用，形成了可压缩和不可压缩条带的交替屏蔽特性。众所周知，朗道量子化来自强垂直磁场。由于杂质的存在，（Landau）能级变宽，我们将其影响嵌入态密度（DOS）中。在基本的层次上，DOS有两种不同的形式：高斯描述和半椭圆描述。第二种形式是在自洽玻恩近似（SCBA）内计算的。有了态密度，我们用T-Fermi-Poisson近似计算了位置依赖的电荷密度分布，用Drude公式计算了输运系数，得到了纵向和横向的电导率（$σ_{l}, σ_{H}$）。由于电容的定义与通过DOS的可压缩性密切相关，因此2DES的（局部）屏蔽特性对于理解局部电容非常重要。在这里，我们数值模拟的平移不变霍尔酒吧受到高磁场，这是垂直于平面的2DES使用现实的参数提取相关的实验。使用上述方法，数值地计算局部电容。我们的研究结果与基于动态扫描电容显微镜技术的相关实验结果完全一致。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
The effect of sample properties on the electron velocity in quantum Hall bars
我们报告我们的理论研究的约束势的轮廓和样品尺寸对电子速度分布（窄）量子霍尔系统。利用非线性屏蔽理论得到了电子系统的静电性质。从费米能级和不可压缩带内屏蔽势的斜率得到了电子速度分布随横坐标的变化。我们将我们的发现与最近的实验进行了比较。
2006-12-20 cond-mat.mes-hall
Manifestation of many-body interactions in the integer quantum Hall effect regime
我们使用自洽的Hartree-Fock近似数值解决整数量子霍尔（IQH）制度在多体物理在更高的朗道能级（LL）。结果显示出强烈的倾向，以避免同时存在的部分填充的自旋向上和自旋向下的液体。部分填充的LL表现为满和空LL共存区域的混合物。我们得到的边缘条纹与近似恒定的填充因子$ν$接近半奇填充的区域之间的边界处的满和空的LLS，我们解释的$g$ -因子增强作为一个功能的局部变化的$ν$跨越可压缩stripes.The多粒子相互作用遵循的行为，因为它会导致从应用Hund的规则的自旋分裂LLS的占领。的障碍和边缘电位的筛选出现显着减少相比，筛选的基础上的一个Escheras-Fermi近似。为了解决载流子输运，我们使用非平衡网络模型（NNM），该模型处理实验注入的非平衡化学势$μ$的横向分布。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall
Broken-symmetry $ν=0$ quantum Hall states in bilayer graphene: Landau level mixing and dynamical screening
对于中性点处有磁场的双层石墨烯，考虑动态屏蔽库仑作用，推导并求解了包含所有朗道能级的能隙方程.填充因子$ν=0$有两种类型的解：（i）自旋极化型解，其是在小垂直电场值$E_{\perp}$处的基态，以及（ii）层极化解，其是在大$E_{\perp}$值处的基态。确定转变点的$E_{\perp}$的临界值是磁场的线性函数，即，$E_{\perp,{\rm cr}}=E_{\perp}^{\rm off}+a B$，其中$E_{\perp}^{\rm off}$是偏移电场，$a$是斜率。的偏移电场和能隙大幅增加与列入动态屏蔽相比，静态屏蔽的情况下。所得到的偏移值和能隙与实验值相当。与动力学屏蔽的相互作用可以足够强，以重新排列准粒子谱中的能级（$n=2$朗道能级低于$n=0$和$n=1$能级）。
2012-06-28 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Current density distribution for the quantum Hall effect
Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.（柏林莱布尼茨研究联合体保罗·德鲁德固体电子学研究所）
研究量子反磁效应中Hall条的电流分布，揭示在量子反磁电阻量化时，环形持续电流的存在及电流方向变化规律。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall
Interaction mediated asymmetries of the quantized Hall effect
本文对栅控窄霍尔栅中的整数量子化霍尔效应进行了实验和理论研究。在低电子迁移率下，经典（高温）霍尔电阻线RH（B）穿过所有霍尔平台的中心。相反，对于我们的高迁移率样品，在偶数填充因子ν= 2; 4.明显地移向更大的磁场B。这种不对称性与屏蔽理论的预测是一致的。e.考虑到库仑相互作用。所观察到的效果是直接相关的霍尔酒吧不可压缩的条带的形成。发现在ν= 1处的自旋分裂平台几乎是对称的，与迁移率无关。我们在所谓的有效g模型中解释了这一点。
2009-05-02 cond-mat.mes-hall
The current polarization rectification of the integer quantized Hall effect
我们报告我们的理论研究，考虑量子化霍尔平台（QHPs）的宽度取决于密度不对称诱导的大电流内的非线性响应制度。我们使用Thomas Fermi Poisson非线性屏蔽理论在Hartree型平均场近似下求解薛定谔方程。我们观察到，二维电子系统分裂成可压缩和不可压缩区域的某些磁场的间隔，霍尔电阻被量子化和纵向电阻为零，如果施加一个外部电流。我们发现，施加的强电流，诱导的IS宽度的不对称性线性依赖于电流强度。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall devices: spin relaxation spatially separates current injection from Joule dissipation
Peking University（北京大学）；École Polytechnique（巴黎综合理工学院）
研究自旋霍尔棒连接负载电路的稳态，用基于最小功耗原理推广到双自旋通道模型的变分方法，得出当负载电阻与自旋弛豫长度距离足够大时焦耳耗散消失，揭示了纯自旋电流注入的显著特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Current-induced asymmetries of incompressible stripes in narrow quantum Hall systems
我们提出了最近的实验结果证实先前预测的强不对称性的电流分布在窄霍尔酒吧的条件下的整数量子霍尔效应（IQHE）。使用先前开发的自洽屏蔽和传输理论的IQHE，我们调查如何这些不对称性，这是由于在样品中的电子分布上的施加电流的非线性反馈效应，取决于相关的参数，如施加的电流，磁场，温度的强度，和碰撞加宽的朗道量子化能带。我们发现，许多方面的实验结果可以理解在这种方法，而其他方面需要明确考虑的机制，这强制中断的IQHE。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Resistance fluctuations and Aharonov-Bohm-type oscillations in antidot arrays in the quantum Hall regime
研究了量子霍尔区反点晶格中的电阻涨落现象。有限反点阵列系统的磁阻在量子霍尔平台过渡区表现出两种类型的振荡效应。一种是非周期电阻波动（RF），另一种是Aharonov-Bohm（AB）型振荡。它们对磁场和栅电压的依赖性是相当不同的。虽然非周期性RF归因于可压缩通道的导电网络的复杂演化，但AB型振荡被解释为围绕单个反点形成的边缘状态。自洽屏蔽效应对这两种现象都很重要，而单电子充电效应在本例中起次要作用。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall
Incompressible strips in dissipative Hall bars as origin of quantized Hall plateaus
本文在准局域输运模型的基础上，通过自洽计算的密度分布，研究了整数量子化霍尔效应条件下二维电子系统中的电流和电荷分布.整数朗道能级填充因子的“不可压缩带”的存在性进行了研究，在Hartree型近似，和非局部的影响，沿这些带的电导率进行了模拟，通过一个合适的平均程序。这使我们能够计算霍尔和纵向电阻作为磁场B的连续函数，具有有限宽度的平台和众所周知的精确量化值。我们强调这些高原和不可压缩的条带的存在之间的密切关系，我们表明，B值在这些高原内的潜在的变化，整个霍尔酒吧是非常不同的B值之间的相邻高原，在最近的实验一致。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Investigations on unconventional aspects in the quantum Hall regime of narrow gate defined channels
本文报道了窄沟道中不同迁移率下的整数量子化霍尔效应的理论和实验研究。在GaAs/AlGaAs异质结的表面上通过偏置金属栅，在二维电子系统中静电地限定霍尔条。在低迁移率状态下，经典霍尔电阻线与高温极限下测量的磁场成比例，并穿过每个霍尔平台的中心。对于高迁移率的样品，我们观察到在线性响应测量，这种对称性被打破，经典的霍尔线削减高原不是在中心，但在较高的磁场附近的边缘的高原。这些实验结果证实了考虑到霍尔条内载流子的相互屏蔽的量子霍尔效应模型的非常规预测。该理论是基于解决泊松和薛定谔方程在一个自洽的方式。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Distribution of an Ohmic current in the close vicinity of a quantum point contact
给出了考虑量子点接触（QPC）的整数量子霍尔效应（IQHE）屏蔽理论的基本结果。我们的方法是解决泊松方程和薛定谔方程自洽，考虑电子相互作用，在Hartree型近似的二维电子气（2DEG）受到高垂直磁场。电子之间的库仑相互作用将2DEG分成两个共存的区域，即准金属可压缩区域和准绝缘不可压缩区域，它们表现出独特的屏蔽和输运性质。在存在外部电流的情况下，我们表明，该电流被限制在不可压缩的区域，其中的漂移速度是有限的。特别是，我们调查这些不可压缩带的分布和它们的关系与量子霍尔坪考虑准一维收缩，即QPC。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall
The topological inequivalence of Hall bar versus Corbino geometries in real space
这项工作讨论了直接库仑相互作用的框架中的拓扑结构的影响，考虑两个不同的几何形状，即霍尔酒吧和科尔比诺盘。在研究量子化霍尔效应的主流方法中，相互作用的结果往往被低估。在这里，我们调查的电子数密度，电位和电流分布的屏蔽理论，考虑电子-电子相互作用。包含直接库仑相互作用和现实的边界条件，导致局部金属类可压缩和（拓扑）绝缘体类不可压缩区域。因此，我们表明，这两种几何在坐标空间中的大部分是不可压缩的整个量子化霍尔高原。此外，将两个内接触内的霍尔杆几何形状表明，量子化是不受影响的，通过改变在真实空间中的亏格数。最后，我们提出了新的实验，这将使我们能够区分两个几何形状的拓扑性质的配置空间。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall
Suppressed compressibility of quantum Hall effect edge states in epitaxial graphene on SiC
我们确定了在硅封端的SiC（G/SiC）上的顶栅外延石墨烯的量子霍尔效应（QHE）边缘附近形成可压缩条纹的条件，并将其与场效应晶体管（GraFET）几何结构中的绝缘衬底上剥离的石墨烯进行比较。对于G/SiC，在石墨烯层下面的SiC上的大密度的局部表面态和它们之间的电荷转移导致石墨烯的掺杂和其边缘附近的电势分布的屏蔽。这抑制了石墨烯中QHE边缘附近的可压缩条带的形成，使得它们比GraFET中相应的可压缩条带窄得多。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Charge and current oscillations in Fractional quantum Hall systems with edges
给出了具有边的分数量子霍尔系统的Chern-Simons有效场论在霍尔棒、圆盘和环中的定态解。在无限长的霍尔棒几何形状（非紧凑的情况下），电荷密度被证明是单调的样品内。与此形成鲜明对比的是，空间振荡模式的电荷密度被发现的两个圆形的几何形状，这表明，在系统中具有紧凑的几何形状，电荷和电流也存在远离边缘。
1997-10-29 cond-mat.mes-hall
Dirac-screening stabilized surface-state transport in a topological insulator
我们报告的门控应变碲化汞器件的磁输运研究。这种材料是一种三维拓扑绝缘体，并且只表现出表面态输运。值得注意的是，朗道能级色散和霍尔量子化的精度在很宽的密度范围内保持不变（$3 \times 10^{11} cm^{-2} < n < 1 \times 10^{12} cm^{-2}$）。这意味着，即使在大的载流子密度的运输是表面状态为主，其中散装运输预计已经共存。此外，密度依赖性的狄拉克型量子霍尔效应允许识别的贡献，从各个表面。一个$k \cdot p$模型可以描述的实验，但只有当假设一个陡峭的带弯曲的区域，其中包含的拓扑表面状态。这种陡峭的电势源于狄拉克系统的特定屏蔽特性，并导致栅极电压影响狄拉克点的位置，而不是费米能级的位置。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlations, inhomogeneous screening, and suppression of spin-splitting in quantum wires at strong magnetic fields
采用修正的局域密度近似（MLDA），自洽地处理了强垂直磁场作用下量子线中的交换和关联相互作用。在屏蔽Hartree-Fock近似（SHFA）下计算了填充因子ν=1时，多体相互作用对两个最低朗道能级之间自旋分裂的影响，并考虑了电子屏蔽性质的强空间依赖性.与Hartree-Fock的结果相比，当包含相关性时，量子阱中被占据的LL的空间行为被强烈地修改。在边缘屏蔽引起的相关性强烈抑制交换分裂和平滑的能量色散的边缘。该理论很好地解释了实验观察到的与ν=1的量子霍尔效应（QHE）态相关的自旋分裂的强烈抑制以及在长的准弹道GaAlAs/GaAs量子阱中该态的破坏。
1997-05-19 cond-mat.mes-hall
Interaction reconstructed integer quantized Hall effect topological insulator
我们讨论了直接库仑相互作用在整体量子化的霍尔效应中的作用，它是连接拓扑绝缘体和电导量子化的桥梁。利用自洽的费米-泊松屏蔽理论，数值研究了体材料中二维电子系统的磁输运性质。拓扑扭曲霍尔酒吧和没有潜在的波动被认为是包括两个相同的内部接触。虽然这些接触改变了拓扑结构，我们表明，量化的霍尔效应生存由于重新分配的不可压缩带的相互作用。它示出的现象，这些接触之间的阻抗可以得到一个最小的传输模型。我们的自洽方法的一个重要的预测是一个有限的内接触之间的阻抗，即使在高原制度，其中的最大阻抗随温度的升高而降低。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall
Asymmetric non-linear response of the IQHE
研究了整数量子化霍尔效应的非对称击穿。这种整流效果被观察到作为电流值的函数，其方向与定义的霍尔杆的不对称的横向限制电位结合。我们的静电定义的霍尔酒吧通过肖特基门允许一个系统的控制的陡峭度的限制电位在霍尔酒吧的边缘。较软的边缘（较平坦的限制电位）导致更稳定的霍尔平台，即在较大电流密度下的击穿。对于一个软边缘和一个硬边缘，击穿电流取决于电流方向，类似于整流。这种非线性磁输运效应证实了IQHE新兴屏蔽理论的预测。
2009-11-25 cond-mat.mes-hall
Anomalous resistance overshoot in the integer quantum Hall effect
在这项工作中，我们报告的实验定义浅蚀刻窄霍尔酒吧。在整数量子化霍尔效应屏蔽理论的基础上，研究和分析了中等迁移率二维电子系统的磁输运性质。我们观察到一个非单调增加的霍尔电阻在低磁场端的量化高原，称为过冲效应。出乎意料的是，对于由浅化学蚀刻限定的霍尔条，过冲效应在升高的温度下变得更加明显。我们观察到的过冲效应在奇数和偶数整数高原，这有利于自旋独立的解释，在文献中的讨论相反。在第二组的实验中，我们调查的过冲效应在门定义的霍尔酒吧，并明确表明，过冲效应的幅度可以直接控制的栅极电压。我们提供了一个全面的解释的基础上，渐逝不可压缩信道之间的散射。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
Interference effects in transport across a single incompressible strip at the edge of the fractional quantum Hall system
利用法布里-珀罗干涉仪，研究了量子霍尔系统边缘单个不可压缩带输运中的干涉效应。我们发现，即使在高的不平衡，超过光谱间隙的不可压缩带与本地填充因子$ν_c=1, 4/3, 2/3$的运输中的干扰振荡。相比之下，没有迹象表明，在传输的主要劳克林$ν_c=1/3$不可压缩带的干扰。这表明，即使在分数$ν_c$，干扰效应是由“正常”电子引起的。振荡的周期由有效干涉仪面积决定，由于屏蔽效应，有效干涉仪面积对填充因子敏感。
2009-02-18 cond-mat.mes-hall
Dissipation properties of anomalous Hall effect: intrinsic vs. extrinsic magnetic materials
本研究对比三种不同磁性机制材料的反常霍尔效应耗散特性，发现其耗散功率随负载电阻和霍尔角的变化规律一致，表明该效应的耗散由边缘电荷注入主导，与具体产生机制无关。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
The Effect of Disorder on Local Electron Temperature in Quantum Hall Systems
考虑在无序和均匀垂直磁场存在下的整数量子霍尔区的二维电子系统，计算了局域电子温度分布。我们解决热流体动力学方程，以获得在线性响应制度的局部电子温度的空间分布。结果表明，电子温度的变化与不可压缩带的位置有关，表现出关于样品中心的反对称性。为了了解样品迁移率对局部电子温度的影响，我们施加了一个屏蔽理论计算的无序势。在这里，长程势波动被假定为模拟累积的无序势依赖于杂质原子。我们观察到，局部电子温度强烈依赖于窄样品中的杂质的数量。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Theory of Current-Induced Breakdown of the Quantum Hall Effect
通过使用冯诺伊曼晶格表示研究具有高注入电流值的稳态的量子霍尔效应，我们发现由于霍尔电场而发生扩展态带的加宽，并导致量子霍尔效应的击穿。霍尔电导同意一个拓扑不变量，是量子化的临界场以下，而不是量子化的临界场以上。临界场与$B^{3/2}$成比例，并且如果扩展态占据系统的一小部分，则临界场显著增强。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall
Interaction between Surface Acoustic Wave and Quantum Hall Effects
International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料国际中心）；Center for Excellence, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学卓越创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Interdisciplinary Institute of Light-Element Quantum Materials and Research Center for Light-Element Advanced Materials, Peking University（北京大学轻元素量子材料交叉研究所及轻元素先进材料研究中心）
本研究通过低功率表面声波探索量子反常效应，发现其衰减异常与传统模型不符。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetization fluctuations and magnetic aftereffect probed via the anomalous Hall effect
该研究利用反常霍尔效应电学探测 Pt/Co/AlO$_x$ 铁磁薄膜的室温低频磁化涨落，区分类 Barkhausen 突变与准稳态磁噪声，并揭示磁滞区的非稳态后效行为。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall
Imaging tunable quantum Hall broken-symmetry orders in graphene
当电子占据一个平带时，它们的动能变得可以忽略不计，迫使它们以奇异的多体状态组织起来，以最小化它们的库仑能。在磁场作用下，石墨烯的零朗道能级是一个特别有趣的强相互作用平带，因为电子间相互作用可以诱导出各种各样的对称性破缺态，具有不同的拓扑和晶格尺度有序性。这些证据主要来自间接传输实验，表明对称性破缺状态可以通过提高塞曼能量或库仑相互作用的介电屏蔽来调节。然而，确认这些基态的存在需要直接可视化它们的晶格尺度顺序。在这里，我们使用扫描隧道光谱成像石墨烯中的三个不同的对称性破缺相。我们通过调节库仑相互作用的屏蔽来探索相图，通过低或高介电常数环境，并具有磁场。在未屏蔽的情况下，我们揭示了一个Kekulé键序，与观察到的绝缘状态进行磁场驱动的Kosterlitz-bronchless转变。在介电屏蔽下，低磁场下出现亚晶格非极化基态，高磁场下转变为部分亚晶格极化的电荷密度波序。此外，凯库勒和电荷密度波序还与额外的二级晶格尺度序共存，这些二级晶格尺度序丰富了相图，超出了当前理论的预测。这种屏蔽诱导的对称性破缺阶的可调谐性可能对揭示其他量子材料中物质的相关相很有价值。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
