Probing quantum criticality using nonlinear Hall effect in a metallic Dirac system
在金属（掺杂）狄拉克系统中，相互作用驱动的对称性破缺可以在费米能级下的节点处自发产生能隙。在这个过渡过程中，线性电导率仍然有限，使得在线性传输中难以直接观察。我们提出了非线性霍尔效应作为这种转变时，反转对称性破缺的直接探针。具体来说，对于一个二维狄拉克材料与倾斜的低能量色散，我们首先预测的特征带间共振峰转化为非洛伦兹形式的碰撞制度。此外，我们还证明了反转对称破缺量子相变是由一条奇异的依赖于倾斜的临界点线控制的。当从有序侧接近这条线时，由于强耦合的非相干费米子和玻色子激发之间的散射，非线性霍尔电导率被抑制。我们的研究结果应该激励进一步研究强相互作用狄拉克材料的非线性响应。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting Dirac fermions under spatially alternating pseudo-magnetic field: Realization of spontaneous quantum Hall effect
拓扑晶体绝缘体表面和石墨烯都有多谷无质量狄拉克费米子，这些费米子没有被钉扎到布里渊区的高对称点。应变耦合到低能电子作为一个时间反演不变的规范场，导致伪朗道能级（PLL）的形成。本文研究了应变超晶格产生的周期性赝磁场。我们研究了应变超晶格引起的低能狄拉克锁相环谱，分析了各种极化态的影响。通过自洽的Hartree-Fock计算，我们建立了，由于应变超晶格和PLL电子结构，谷有序态自发打破时间反转和实现量子霍尔相位是有利的，而其他被抑制。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Dirac composite fermion of the fractional quantum Hall effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。本文基于2016年3月11日至13日在芝加哥大学Nambu研讨会上的演讲。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Hall Coefficient of Dirac Fermions in Graphene under Charged Impurity Scatterings
利用自洽玻恩近似下的守恒形式，研究了带电杂质散射下石墨烯中狄拉克费米子的霍尔电导。计算的霍尔系数的倒数与实验数据进行了比较。结果表明，本文对霍尔系数和电导率的计算与实验测量结果符合得很好。
2009-04-06 cond-mat.str-el
Thermoelectric Hall conductivity and figure of merit in Dirac/Weyl materials
我们计算了三维狄拉克或外尔半金属的热电响应系数作为磁场、温度和费米能的函数。我们特别关注的热电霍尔系数$α_{xy}$和塞贝克系数$S_{xx}$，这是定义良好，即使在无耗散的限制。我们将$α_{xy}$和$S_{xx}$的行为与传统的薛定谔粒子系统，如杂质半导体的行为进行了对比。引人注目的是，我们发现，狄拉克材料$α_{xy}$获得一个恒定的，量子化的值在足够大的磁场，这是独立的磁场或费米能量，这导致前所未有的增长的热电势和热电的品质因数。我们进一步表明，即使是相对较小的领域，如$ω_c τ\sim 1$（其中$ω_c$是回旋频率和$τ$是散射时间），足以产生一个以上的$100\%$增加的品质因数。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Edge Transport in the ν= 0 Quantum Hall Ferromagnetic State of an Organic Dirac Fermion System
University of Tokyo（东京大学）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料科学研究所）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
研究在层状有机狄拉克费米子系统中发现ν=0量子反磁铁态的螺旋边缘输运特性，并排除了其他可能的解释。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport of Dirac quasiparticles in graphene: Hall and optical conductivities
推导了置于外部磁场中的石墨烯的对角和非对角交、直流电导率的解析表达式。这些电导率表现出相当不寻常的行为，作为频率，化学势和所施加的电场的函数，这是由于石墨烯中的准粒子激发是Dirac-like的。在石墨烯中观察到的最引人注目的效应之一是奇数量子霍尔效应。我们认为这是由最低朗道能级的狄拉克准粒子的反常性质引起的。其他量，如霍尔角和能斯特信号也表现出相当不寻常的行为，特别是当有一个激子的狄拉克准粒子激发谱间隙。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
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
Theory of the Dirac Half Metal and Quantum Anomalous Hall Effect in Mn Intercalated Epitaxial Graphene
狄拉克半金属是一种在一个自旋通道中具有带隙但在另一个自旋通道中具有狄拉克锥的能带结构的材料，它的前景既具有根本的兴趣，也是用于自旋极化电流应用的自然候选者。然而，虽然这种材料的可能性已经基于模型计算[H. Ishizuka和Y. Motome，Phys. Rev. Lett. 109，237207（2012）]，仍然不清楚什么物质系统可能实现这种奇异状态。利用第一性原理计算，我们证明了当覆盖率大于1/3单层时，实验上可获得的Mn插层外延石墨烯在SiC（0001）上转变为狄拉克半金属。这种转变的结果从准二维反演对称性的轨道选择性破缺，导致对称性破缺在一个单一的自旋通道，这是强大的对随机性的Mn嵌入物的分布。此外，自旋-轨道相互作用的引入自然地驱动系统进入量子反常霍尔（QAH）态。因此，我们的结果不仅证明了实现狄拉克半金属超越玩具模型的实用性，但也开辟了一条新的途径，实现QAH效应。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of planar Hall effect in Type-II Dirac semimetal PtTe$_{2}$
本文报道了第二类狄拉克半金属PtTe $_2$中的平面霍尔效应的实验观察。这种不寻常的霍尔效应在诸如PtTe $_2$的非磁性材料中是不期望的，并且以前主要在磁性半导体或金属中观察到。值得注意的是，PtTe $_2$中的PHE可以在接近室温的温度下观察到，这表明了该效应的鲁棒性。这是相反的手征异常引起的负纵向磁阻（LMR），这只能在低温制度中观察到，是敏感的外部效应，如电流喷射和化学不均匀性的高流动性的晶体。另一方面，平面霍尔效应是由外尔半金属中的Berry曲率产生的纯本征效应。此外，即使狄拉克节点距离费米能级$\approx 0.8$ ~eV，也观察到PtTe $_2$的PHE。因此，我们的结果强烈表明，PHE可以作为一个重要的输运诊断的拓扑特征，即使是能带结构的狄拉克节点稍微远离费米能量。
2018-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional quantum Hall systems near nematicity: bimetric theory, composite fermions, and Dirac brackets
我们进行了详细的比较狄拉克复合费米子和最近提出的双度规理论的量子霍尔-杰恩态近半填充。通过将复合费米液体调谐到相变相变附近，我们发现这两个理论是等价的。我们验证了响应函数和静态结构因子的单模近似在相变附近变得可靠。我们表明，在相变附近向列模式的色散关系可以从向列序参量分量之间的狄拉克括号中获得。色散在低动量下是二次的，在有限动量下有磁子最小值，这与附近的任何非均匀相无关。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Berry curvature and Hall viscosities in an anisotropic Dirac semi-metal
研究了二维各向异性狄拉克半金属中宇称奇非耗散输运。分析是相关的相互作用的电子系统合并狄拉克点在电荷中性。对于这样的系统，色散关系在一个方向上是相对论的，而在另一个方向上是非相对论的。我们给出了一个建议，如何计算该系统的Berry曲率，并使用它来获得一个以上的奇粘度，与旋转不变系统。我们观察到，在这样的模型中，应力张量的奇数部分由两个独立的输运系数和一个是相同的零参数化。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Observation of Possible Nonlinear Anomalous Hall Effect in Organic Two-Dimensional Dirac Fermion System
本文报道了多层有机导体$α$-（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$在电荷序（CO）绝缘相的临界压力下跃迁到二维（2D）无质量狄拉克费米子（DF）相时的非线性反常霍尔效应（NLAHE）.我们成功地提取了有限的非线性霍尔电压正比于平方电流在零磁场。所观察到的NLAHE功能，目前的方向依赖性和相关性与CO，是一致的，与以前的估计假设二维大规模DF与一对倾斜的狄拉克锥。这是首次在有机导体中观察到拓扑输运，也是第一个在电子相中具有自发对称性破缺的NLAHE的例子。
2021-12-22 cond-mat.str-el
Interaction-driven quantum anomalous Hall insulator in Dirac semimetal
长期以来，人们一直在寻找费米能级上具有线性带接触点的狄拉克半金属中的相互作用驱动的量子反常霍尔绝缘体。结合精确对角化、密度矩阵重整化群和解析方法，研究了二重旋转对称棋盘格点上的无自旋费米子系统，该系统在没有相互作用的情况下实现了两个Dirac带接触点.在弱耦合下，狄拉克半金属是稳定的。在有限的密度-密度排斥相互作用下，我们分析了可能的对称破缺态，发现当相互作用强度超过控制Dirac点间距的能量尺度时，QAH态是稳定的.通过数值模拟，我们验证了具有自发时间反演对称性破缺和量子化陈数$C = 1$的QAH相的存在。
2022-10-09 cond-mat.str-el
Quantum Valley Hall Effect in Massive Dirac Systems Coupled to a Scalar Field
利用赝量子电动力学研究了（2+1）维Dirac系统在（3+1）维U（1）规范场中的电磁相互作用.最近在文献[1]中发现，当考虑两分量费米子表象时，在这些系统中存在相互作用诱导的量子霍尔效应（QHE）和量子谷霍尔效应（QVHE）。本文研究了费米子与（2+1）维质量标量场通过四次相互作用耦合时对这些效应的修正。我们发现没有校正的QHE和一个非普遍的校正QVHE，这取决于费米子和标量场的质量比。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Topology of three-dimensional Dirac semimetals and generalized quantum spin Hall systems without gapless edge modes
通常，量子自旋霍尔态被期望具有无带隙的螺旋边缘模式。有没有干净的，非相互作用的，量子自旋霍尔态没有带隙，边缘模式？我们显示了通用的，$n$折叠对称，动量平面的三维，稳定的狄拉克半金属，这是正交的方向的节点分离是这样的广义量子自旋霍尔系统的例子。我们证明了两个狄拉克点之间的平面和著名的Bernevig-Zhang-Hughes模型支持相同的量子化的，非阿贝尔的Berry通量的大小$2 π$。因此，这两个系统都表现出响应电磁，$π$磁通涡旋的自旋-电荷分离。狄拉克点被确定为单位强度，单极$SO(5)$ Berry连接，描述拓扑量子相变之间的广义，量子自旋霍尔和平凡绝缘体。我们的工作确定了Dirac半金属的精确体不变量和量子化响应，并表明许多二维高阶拓扑绝缘体可以被理解为广义量子自旋Hall系统，具有带隙边缘态。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical Mass Generation of Composite Dirac Fermions and Fractional Quantum Hall Effects near Charge Neutrality in Graphene
我们发展了一个复合狄拉克费米子理论来研究石墨烯中电荷中性附近的分数量子霍尔效应。我们表明，复合狄拉克费米子之间的相互作用导致通过激子凝聚的动态质量产生。由于质量产生和交换效应，四重自旋谷简并度完全提升，使得在电荷中性附近观察到的奇分母分数QHE可以用复合狄拉克费米子的整数QHE来理解。在填充因子$ν=1/2$下，我们证明了对于弱库仑相互作用，大量复合狄拉克费米子液体对于手征p波配对是不稳定的，并且基态是长波长极限下摩尔-里德普法菲（Moore-Read Pfaffian）描述的成对非阿贝尔态。
2013-07-06 cond-mat.str-el
Quantum Hall effective action for anisotropic Dirac semi-metal
本文研究了半狄拉克临界相的霍尔输运。的建设是基于空间各向异性的相对论系统的协变制定。几何数据与外部电磁场一起被用来设计一个扩展程序，导致一个低能量的有效行动一致的离散$PT$对称性，我们施加。我们使用的行动，讨论有助于霍尔传输和提取系数的条款。我们还讨论了相关的标度对称性。
2020-06-25 cond-mat.str-el hep-th
Nonperturbative emergence of Dirac fermion in strongly correlated composite fermions of fractional quantum Hall effects
经典的复合费米子场论（参考文献1）为统一研究重要物理对象和全面解释分数量子霍尔物理中的反常实验现象提供了一个很好的框架，但也存在固有的缺陷。我们从强关联复合费米子场论出发，提出了一个非微扰的狄拉克费米子涌现理论，克服了这些长期存在的严重缺陷。狄拉克方程的粒子-空穴对称性解决了复合费米子场论中的粒子-空穴对称性之谜。借助于数值结果，我们证明了对于分数量子霍尔效应的Jain序列，这种突现的Dirac费米子理论很可能是非微扰稳定的.
2017-01-19 cond-mat.str-el hep-th
Universal collective Larmor-Silin mode emerging in magnetized correlated Dirac fermions
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟，在磁化相互作用狄拉克费米子系统中发现源于相互作用的普适集体Larmor-Silin自旋波模式，为相关材料的实验探测提供了指导。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac points emerging from flat bands in Lieb-kagomé lattices
紧束缚模型在Lieb和kagomé晶格上的能谱都呈现出一个平带。我们提出了一个模型，不断插入这两个限制之间。位于Lieb晶格的三带谱中间的平带被扭曲，产生两对狄拉克点。虽然上面的一对演化成kagomé极限中的石墨烯状狄拉克锥，但低能量对演化直到它合并产生带底平坦带。狄拉克点的拓扑表征是通过将哈密顿量投影到两个相关带上来实现的，以获得有效的狄拉克哈密顿量。低能狄拉克点对在这方面特别有趣：当它们出现时，它们具有相反的缠绕数，但当它们合并时，它们具有相同的缠绕数。这个明显的悖论是由于它们的状态在伪自旋空间中的连续旋转，其特征在于缠绕矢量。这个简单，但相当丰富的模型，提出了一种方法，在多波段系统的两个波段的接触点的系统表征。
2020-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Discovery of a magnetic Dirac system with large intrinsic non-linear Hall effect
具有拓扑狄拉克费米子的磁性材料在自旋电子学中具有广阔的应用前景。在这些体系中，自旋轨道耦合和磁序的综合作用使得能够实现具有奇异输运性质的新颖拓扑相，包括反常霍尔效应和磁手征现象。本文通过角分辨光电子能谱学（ARPES）和第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，报道了TaCoTe 2中拓扑狄拉克反铁磁性的实验特征.特别是，我们发现存在自旋轨道耦合诱导的费米能级的差距，一个大的固有的非线性霍尔电导率的表现相一致。值得注意的是，我们发现，后者是非常敏感的Néel矢量的方向，这表明TaCoTe 2的一个合适的候选人实现非易失性自旋电子器件具有前所未有的水平的内在可调谐性。
2023-01-21 cond-mat.str-el
Spin Hall effect in iron-based superconductors: A Dirac-point effect
我们从理论上探讨了铁基超导体家族中多种材料的内禀自旋霍尔效应。这项研究的动机是观察到，除了一个可观的自旋轨道耦合在Fe 3d状态，能带结构中的狄拉克锥出现低于费米能量的字符可能会发挥至关重要的作用，在产生一个大的SHE。我们的研究确实预测了一个相当大的自旋霍尔电导率在重空穴掺杂制度，如KFe $_2$作为$_2$。的SHE的幅度已被证明是与Pt，尽管相对较小的自旋-轨道耦合，我们确定来自一个巨大的贡献，从间隙开放诱导的自旋-轨道耦合在狄拉克点，这可以成为接近费米能的重空穴掺杂。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in topological Dirac semimetals modulated by the Lifshitz transition of the Fermi arc surface states
本文研究了拓扑狄拉克半金属中费米弧表面态的Lifshitz转变对磁输运的影响，发现体动量依赖的能隙项会引发该转变并关闭外尔轨道，导致3D量子霍尔效应失效，强调表面Lifshitz转变对实现稳定外尔轨道和3D QHE至关重要。
2023-09-15 cond-mat.str-el
Photoinduced topologically trivial magnons with finite thermal Hall effect
在二维绝缘磁体中，磁振子的热霍尔效应被认为是具有分离磁振子带和明确定义的陈数的拓扑磁振子绝缘体的结果。由于时间反演对称性破缺，狄拉克磁振子中的热霍尔效应消失。本文研究了二维蜂窝状绝缘铁磁体中周期性驱动的半狄拉克磁振子在拓扑相变时的光生狄拉克磁振子。值得注意的是，光致狄拉克磁振子和光致平凡磁振子绝缘体具有非零的贝里曲率，并表现出有限的热霍尔效应。周期性驱动的2D绝缘磁体的这些有趣的性质源于磁振子的玻色子性质。因此，预计它们不存在于2D电子Floquet系统中。
2018-09-25 cond-mat.str-el
Topological Hall effect in the antiferromagnetic Dirac semimetal EuAgAs
实空间中的非平凡磁织构引起了拓扑霍尔效应（THE）这一有趣的现象，而这一现象在拓扑半金属中的研究相对较少。在这里，我们报告大的反铁磁（AFM）状态EuAgAs，AFM狄拉克半金属单晶。EuAgAs主机AFM基态低于$T_N$ = 12 K的弱铁磁成分。低于$T_N$的面内等温磁化强度表现出弱的变磁转变。我们还观察到手征反常诱导的正纵向磁导率，这表明在外加磁场下存在Weyl费米子态。第一性原理计算表明，EuAgAs是一种具有一对Dirac锥的AFM Dirac半金属，因此，在外加磁场的时间反演对称性破缺下可以实现Weyl半金属态.我们的研究建立了EuAgAs是一个新的系统，利用带拓扑结构和磁纹理的拓扑结构的相互作用。
2021-06-08 cond-mat.str-el
Quantum Hall Effect of Massless Dirac Fermions and Free Fermions in Hofstadter's Butterfly
我们提出了一个新的物理解释的丢番图方程的$σ_{xy}$的Hofstadter问题。首先，我们将能量谱，或Hofstadter的蝴蝶，分成更小的自相似区域，称为“子细胞”，这是Hofstadter首次引入来描述递归结构。我们发现在子胞间的能隙中，有两种方法可以解释$σ_{xy}$的量子化规则，它们与丢番图方程一致：（i）无质量狄拉克费米子的朗道量子化或（ii）霍夫斯塔德蝴蝶中自由费米子的朗道量子化.
2016-05-04 cond-mat.str-el
Gate-tuned quantum Hall states in Dirac semimetal (Cd1-xZnx)3As2
拓扑狄拉克半金属（DSM）的发现不仅引起了人们对固体外尔物理的强烈兴趣，而且引起了人们对起源于DSM的拓扑相变的强烈兴趣。一个例子是控制维度以实现二维量子相位，例如量子霍尔和量子自旋霍尔状态。为了研究这些相，费米能级是一个关键的控制参数。从这个角度来看，我们在这里报告的载流子密度控制的量子霍尔态实现薄膜的DSM Cd 3 As 2。Zn的化学掺杂与静电门控相结合，使我们能够在宽范围内连续调整载流子密度，甚至跨越电荷中性点。对门调谐量子输运的综合分析揭示了线性色散子带的朗道能级形成及其对量子霍尔态的贡献。我们的工作也为研究DSM中Dirac点附近的低能物理铺平了道路。
2018-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetic anomalous Hall effect emerging from electronic correlations
本文在修正Kane-Mele框架中提出由电子关联驱动的交变磁模型，通过量子蒙特卡洛与平均场方法证明AFM序和Haldane型序共存可诱导有限反常霍尔电导率。
2024-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall conductivity of the holographic $\mathbb{Z}_2$ Dirac semimetals
本文阐述了在晶体对称性保护下具有两个狄拉克节点的狄拉克半金属全息模型中的反常自旋霍尔电导率。该体系除了具有手性反常外，还具有另一个反常，它与体系的$\mathbb{Z}_2$拓扑荷有关。该系统的全息模型包含两个$U(1)$ -规范场的物质作用以及Chern-Simons规范项的适当组合。我们还考虑了两个规范场的耦合{ \it via}由耦合$α$参数化的动力学混合。在探头极限的全息方法，使我们能够获得霍尔电导率。本工作的目的是描述$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属在拓扑平凡相和非平凡相之间的相变。有趣的是，反常的霍尔电导率起着这种相变的序参量的作用。在拓扑非平凡相中，全息发现的霍尔电导率的前因子依赖于耦合$α$和Chern-Simons耦合。
2021-10-18 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Landau level quantization for massless Dirac fermions in the spherical geometry: graphene fractional quantum Hall effect on the Haldane sphere
本文导出了在磁介质存在的情况下，无质量狄拉克费米子被限制在球表面的单粒子本征能和本征函数，我们解决了量子球上石墨烯中电子的朗道能级问题。利用单粒子本征函数和本征能量，计算了第二朗道能级库仑相互作用的Half赝势，并计算了完全在球几何中表征有效朗道能级混合哈密顿量的有效赝势，用于石墨烯中分数量子霍尔效应的理论研究.我们的处理类似于平面几何中的形式主义，并在热力学极限下简化为平面结果。
2016-07-05 cond-mat.str-el
Theory for Planar Hall Effect in Organic Dirac Fermion System
本文理论计算了有机盐 $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ 在面内磁场下的磁电导率，证明其表现出平面霍尔效应，为该系统作为三维 Dirac 半金属的分类提供了支持。
2023-11-20 cond-mat.str-el
Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd3As2
Cd3As2作为一种拓扑狄拉克半金属，由于其独特的电子结构和量子输运现象而重新成为人们关注的焦点。为了阐明和控制其拓扑量子态，人们迫切需要制备高质量的Cd_3As_2薄膜。在这里，我们报告了一个精心设计的高结晶度和高迁移率的Cd 3As 2薄膜的厚度控制和量子霍尔效应依赖于膜厚度的观察生长技术的发展。随着薄膜厚度减小到10 nm，量子霍尔态表现出变化，如自旋简并度的变化，反映了狄拉克色散与大费米速度。的电子结构，包括子带分裂和间隙开放的细节被确定从量子输运取决于限制厚度，这表明存在一个二维的拓扑绝缘相。在我们的高质量的Cd3As2薄膜量子霍尔态的演示铺平了道路，研究量子输运和器件应用在拓扑狄拉克半金属及其衍生物相。
2017-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Fractional Quantum Hall States in Topological Insulators
分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，缩写为HHH）态是一种由相互作用的电子的多体效应引起的物质拓扑状态，在基础物理学中有着广泛的研究兴趣。三维固体中拓扑表面态的实验观测使我们能够研究相关手征狄拉克费米子系统，该系统可以拥有一个没有自旋简并的狄拉克谷。最近的理论研究表明，在拓扑绝缘体中可以观察到分数量子霍尔效应。然而，由于占主导地位的体导电，这是很难探测的强关联效应拓扑绝缘体从电阻率测量。在这里，我们报告的Bi2Te3热电测量发现的BITOH状态。表面热电势是体热电势的10倍，这使得在SS中观察分数填充朗道能级成为可能。因此，热电势为研究拓扑绝缘体中的关联狄拉克费米子提供了一个强有力的工具。我们的观察表明，狄拉克拓扑SS在高磁场中表现出强关联相，并将使各种奇异的分数量子霍尔物理和其他相关现象的研究，在这个新发现的手征狄拉克系统。
2012-05-13 cond-mat.str-el
Spin and anomalous Hall effects emerging from topological degeneracy in Dirac fermion system CuMnAs
正交相CuMnAs被认为是费米能级附近的反铁磁半金属结线和狄拉克点。利用第一性原理计算，结合磁结构和（自旋）Berry曲率的对称性分析，研究了正交晶系CuMnAs的拓扑能带与输运现象（自旋霍尔效应和反常霍尔效应）之间的关系.研究表明，在基态，CuMnAs中自旋轨道耦合带隙的节线主要产生大的自旋霍尔电导。虽然CuMnAs的基态磁对称性禁止了有限的反常霍尔效应，但外加磁场会产生显著的反常霍尔电导分量，并伴有磁对称性破缺。我们确定，占主导地位的贡献，异常霍尔组件来自进一步提升外部磁场下的带简并与分裂的节线附近的费米能自旋轨道耦合产生的布洛赫态。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Quantum Hall effect in a bulk antiferromagnet EuMnBi$_2$ with magnetically confined two-dimensional Dirac fermions
在自旋电子学技术的创新中，Dirac材料（其低能激发被描述为相对论性Dirac费米子）是最有前途的体系之一，因为它具有与极高的迁移率相关的迷人的磁输运特性。为了将狄拉克费米子应用到自旋电子学中，人们希望在很大程度上通过固体中的磁序来操纵它们的量子输运现象。本文报道了层状反铁磁体EuMnBi $_2$中的体半整数量子霍尔效应，其中场可控的Eu磁序显著抑制了Bi层与狄拉克费米子的层间耦合.除了大于10，000 cm $^2$ /Vs的高迁移率之外，可能由于自旋和谷简并的提升而引起的朗道能级分裂即使在块状磁体中也是明显的。这些结果将为磁功能化狄拉克材料的工程化铺平道路。
2017-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk quantum Hall effect of spin-valley-coupled Dirac fermions in a polar antiferromagnet BaMnSb$_2$
拓扑材料中相对论性Dirac/Weyl准粒子的非常规特性在二维量子霍尔效应（QHE）中表现得最为明显，而自旋和/或谷极化又进一步丰富了QHE的多样性。虽然它的扩展到三维一直在寻找和启发的理论建议，物质的候选人一直缺乏。我们在BaMnSb $_2$中发现了多层形式的谷对比自旋极化狄拉克费米子，其中面外塞曼型自旋分裂是由面内反转对称破缺和畸变Sb方网中的自旋轨道耦合（SOC）引起的.此外，我们已经观察到定义良好的量子化霍尔平台连同消失的层间电导率在低温下作为半整数QHE在散装形式的标志。发现每一层的霍尔电导几乎量子化为$2(N+1/2)e^2/h$，其中$N$为朗道指数，这与由强自旋谷耦合保护的两个自旋极化狄拉克谷一致。
2020-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field control of anomalous Hall effect in CaIrO$_3$/CaMnO$_3$ heterostructure
我们证明了电场对CaIrO $_3$ /CaMnO $_3$异质结构中出现的反常霍尔效应的控制。我们通过调整外延应变来制备电子型和空穴型载流子样品，然后通过双电层门控技术来控制CaIrO $_3$层中的载流子密度。由于费米能的CaIrO $_3$被调谐接近狄拉克线节点，异常霍尔电导率在两个载流子型样品中被放大。这一结果表明，反常的霍尔效应来自于CaIrO $_3$的类狄拉克色散的本征起源。我们认为界面铁磁性引起的能带分裂在狄拉克线节点附近产生了几个能带交叉点。这些点作为Berry曲率的来源，并有助于反常的霍尔效应。
2022-08-04 cond-mat.str-el
Hall-Lorenz ratio of YBa2Cu3O7 using Ionization energy based Fermi-Dirac statistics and charge-spin separation
在考虑了电离能的Fermi-Dirac统计和Fermi和电荷自旋分离液体共存的情况下，数值求解了热容、热导率和Hall-Lorenz比随温度的变化特性.热磁电子性质完全是自旋和电荷载流子的性质，因此声子的贡献被忽略了。对于过掺杂的YBaPDMATHABMN Cu $_3$ O $_{7-δ}$，如果满足$E_I$ $<$ $T_c$与电阻率的关系和没有自旋对（$T^*$ = 0），也得到了Hall-Lorenz比与温度（$T$）的线性关系.在$T_c$以上的$ab$ -平面中，基于纯的和电子污染的电荷自旋分离液体的热导率被发现随着$T$的减小而增加，作为与$T$成反比的结果。热容量的$T$依赖性也被突出，这定性地符合实验结果。
2004-08-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic state above room temperature in a proximitized topological Dirac semimetal
我们报道了在具有强垂直磁化的铁磁石榴石上生长典型的狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$薄膜，在近似狄拉克半金属中实现的室温以上铁磁态。观察到的异常霍尔电导率与大霍尔角被发现是几乎成正比的磁化强度和相反的符号，它的第一性原理的电子结构的基础上的理论计算还表明，费米能级依赖的异常霍尔电导率反映了Berry曲率起源于分裂Weyl节点。本Dirac半金属/铁磁绝缘体异质结构将提供一个新的平台，探索Weyl节点的传输现象和自旋电子功能最近提出的拓扑半金属。
2019-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
