Nonlocal Thermoelectric Effects and Nonlocal Onsager Relations in a Three-Terminal Proximity-Coupled Superconductor-Ferromagnet Device
我们研究了一个超导和两个铁磁接触组成的三端设置中的热和电荷输运。我们预测，同时存在的自旋过滤和自旋相关的散射相移在两个界面的每一个将导致非常大的非局部热电效应在清洁和无序系统。热输运系数和电输运系数的对称性通过Onsager互易性与基本热力学原理相关联。我们的研究结果表明，一个非局域版本的Onsager关系的热电电流在一个三端量子相干铁磁-超导体异质结构，包括一个自旋相关的交叉Andreev反射和相干电子转移过程。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of scattering area shape on spin conductance in a four-terminal spin-Hall setup
研究了具有Rasbha自旋轨道耦合的弹道和准弹道二维电子系统的自旋电导。该系统具有四端子几何结构，在与引线的连接处具有圆角。发现在弹道系统中，由尖角到圆角，能量依赖的自旋电导从相对平坦的曲线变为一系列极小值和极大值的曲线。还发现，当通过修改终端角的圆度来改变终端区域的大小时，横向自旋电导中的最大值和最小值在能量上发生偏移。这种转变是由于更小（更大）的终端面积增加（减少）的能量。这些结果也被发现是相当稳定的准弹道系统。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Record-High Proximity-Induced Anomalous Hall Effect in (Bi$_x$Sb$_{1-x}$)2Te$_3$ Thin Film Grown on CrGeTe$_3$ Substrate
磁掺杂拓扑绝缘体由于掺杂工艺的限制，只能在极低的温度下实现量子反常霍尔效应（QAHE）。为了提高QAHE的量子化温度，人们对磁性绝缘体/TI异质结构中的磁邻近效应进行了广泛的研究。然而，观察到的异常霍尔电阻从来没有超过几欧姆，可能是由于结构和化学失配引起的界面紊乱。在这里，我们表明，通过生长（BixSb 1-x）2 Te 3（BST）薄膜上的结构和化学匹配良好，铁磁绝缘CeGeTe 3（CGT）衬底，邻近诱导的异常霍尔电阻可以提高超过一个数量级。这揭示了磁绝缘体/TI接近系统的结构和化学匹配的重要性。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Graphene Proximity Coupled to an Antiferromagnetic Insulator
我们建议通过将石墨烯邻近耦合到反铁磁绝缘体来实现量子反常霍尔效应，该绝缘体提供破缺的时间反转对称性和自旋轨道耦合。我们通过对吸附在BiFeO3（111）表面上的石墨烯进行从头计算来说明我们的想法。在这种情况下，我们发现在石墨烯中的邻近诱导的交换场约为70 meV，并且通过Rashba自旋轨道耦合打开了拓扑非平凡的带隙。间隙的大小取决于石墨烯和薄膜衬底之间的间隔，这可以通过施加外部压力来实验性地调整。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Approaching quantum anomalous Hall effect in proximity-coupled YIG/graphene/h-BN sandwich structure
在足够强的交换作用和自旋轨道相互作用下，量子反常霍尔态有望在Dirac电子系统（如石墨烯）中出现。在原始石墨烯中，两种相互作用都不存在;然而，如异常霍尔效应所揭示的，通过将石墨烯耦合到磁性绝缘体（MI）可以获得两种相互作用。在这里，我们展示了通过在亚铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）和六方氮化硼（h-BN）之间嵌入石墨烯来增强的磁邻近耦合，所述六方氮化硼也用作顶栅电介质。通过扫描顶栅电压，我们观察到费米能级依赖的反常霍尔电导。当从电子和空穴两侧接近狄拉克点时，反常霍尔电导达到量子反常霍尔电导2 e ~ 2/h的1/4。的交换耦合强度被确定为高达27毫电子伏的诱导磁相的转变温度。YIG/graphene/h-BN是一种很好的异质结材料，可以用来研究二维电子系统中的邻近诱导相互作用。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Quantum third-order nonlinear Hall effect of a four-terminal device with time-reversal symmetry
在Weyl半金属T $_d$ -MoTe $_2$和T $_d$ -TaIrTe $_4$中观察到了由Berry连接极化率张量引起的三阶非线性霍尔效应。实验是在大块样品上进行的，结果用半经典玻尔兹曼方法解释。在体积极限之外，我们发展了一个量子非线性输运理论，研究了具有时间反转对称性的四端体系的三阶霍尔响应。在单层MoTe $_2$模型系统上验证了量子非线性理论，角分辨霍尔电流的数值计算结果与实验定性一致。更重要的是，三阶霍尔效应的量子签名被揭示，这是独立于系统的对称性。第一个量子签名是三阶霍尔电流的量子增强，其特征在于尖锐的电流峰值，其幅度比一阶霍尔电流大三个数量级。这种量子增强源于相干输运中的量子干涉，并且很容易被退相效应所破坏。第二个量子签名是弱无序的三阶霍尔电流的无序诱导增强。我们的研究结果揭示了三阶霍尔效应的量子特性，并提出了在纳米尺度系统中增强三阶霍尔效应的可行方法。在这项工作中开发的量子三阶理论提供了一个通用的形式主义描述非线性相干输运性质的多端设备，无论系统的对称性。
2022-07-23 cond-mat.mes-hall
On the accuracy of conductance quantization in spin-Hall insulators
与普通的量子霍尔效应相比，在典型的量子自旋霍尔实验中，弹道螺旋边缘通道的电阻是非零的、可加的和量子化程度低的。在这里，我们提出了一个简单的参数连接这个定性的差异与自旋弛豫的电流/电压引线在实验相关的多终端酒吧的几何形状。有限的引线电阻和自旋弛豫都有助于非零的四端边缘电阻，解释了差的量化质量。我们发现，在强自旋弛豫的极限四端和两端电阻的修正是相反的符号，使自旋弛豫电阻的测量是可行的，并估计在碲化汞量子阱的效果的大小。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Two-terminal conductance fluctuations in the integer quantum Hall regime
受最近关于介观积分量子霍尔系统电导涨落的实验的启发，我们考虑了一个模型，在该模型中，库仑相互作用被纳入到通过单个鞍点的边态输运的图像中.在二维电子系统中的“经典”局域态的占据率的变化是由于电子之间的相互作用，当器件顶部的栅极电压变化时。局域态和鞍点之间的静电势引起鞍点势的波动，从而引起边缘态的透射概率的波动。这个简单的模型进行了数值研究，并与观察。
1999-07-12 cond-mat.mes-hall
Observation of non-Hermitian topology in a multi-terminal quantum Hall device
本文利用量子霍尔边缘态的非互易性，在多端量子霍尔环中直接观测到非厄米趋肤效应，为构建和研究一般非厄米系统提供了可扩展的实验方法。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall
The effects of non-abelian statistics on two-terminal shot noise in a quantum Hall liquid in the Pfaffian state
我们研究了量子霍尔液体在Pfronan态，这是一个强有力的候选人在$ν=5/2$平台的边缘之间的隧道电流的非平衡噪声。对于微扰理论中的第一非零阶（在隧穿振幅中），我们发现可以提取隧穿准粒子的分数电荷的值。然而，我们注意到，在这个层次上无法检索到关于非阿贝尔统计的直接信息。如果我们在非平衡散粒噪声的微扰计算中进入高阶，我们会发现非阿贝尔统计的影响。它们是微妙的，但最终可能具有与频率相关的散粒噪声的实验特征。我们建议如何多终端噪声测量可能会产生一个更戏剧性的签名的非阿贝尔统计，并制定了一些相关的形式主义。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize chiral edge electrons
手征整数量子霍尔（QH）边缘模式是免疫的背散射，因此是非本地化的，并显示出消失的纵向以及非本地电阻以及量子化的2-终端和霍尔电阻，即使在样品无序的存在。然而，这不是接触无序的情况，接触无序指的是接触可以部分或全部反射边缘模式的可能性。本文表明，当所有的接触是无序的N-终端量子霍尔杆，然后通过手征QH边缘模式输运可以有一个显着的本地化校正。在N端量子霍尔样品中，霍尔和2端电阻偏离它们的值，而忽略在无序接触处获得的相位，并且这种偏离被称为量子局域化校正。该修正项随接触无序度的增加而增加，但随N端霍尔条中接触数量的增加而减小。然而，非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect through graphene from zero field to the Quantum Hall regime
研究了长扩散结极限下低、高磁场下石墨烯的超导邻近效应。界面质量和样品相位相干性导致低温、零磁场和高掺杂下的零电阻状态。我们发现石墨烯\rq{}的电荷中性点附近的临界电流的一个惊人的抑制，我们归因于安德列夫对的镜面反射在界面上的电荷水坑。狄拉克能带结构特有的这种反射，至今仍是难以捉摸的。在高磁场下，使用具有高临界场的超导电极使得能够研究量子霍尔机制中的邻近效应。虽然在我们的两线配置中不能直接检测到超电流，但可以看到干涉效应，这可能归因于库珀对注入边缘状态。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effects in Graphene from Proximity-Induced Uniform and Staggered Spin-Orbit and Exchange Coupling
我们研究了一种时间反演对称性破缺的邻近改性石墨烯（或类石墨烯材料）的有效模型。我们预测的外观量子反常霍尔相位通过计算体带隙和陈数的基准组合的系统参数。在Chern数为$C=1$的平面石墨烯中，引入交错交换场可以实现量子反常霍尔效应.我们明确显示锯齿形和扶手椅纳米带的边缘状态，并探讨其本地化行为。值得注意的是，交错的内在自旋轨道和均匀交换耦合的组合给出了拓扑保护（不像时间反演系统）的伪螺旋状态，其自旋在相对的锯齿形边缘相反。将磁化从平面外旋转到平面内使得系统微不足道，从而允许控制拓扑相变。利用密度泛函理论，我们还提出了一种在Ising反铁磁MnPSe $_3$上的石墨烯作为实现交错交换（赝自旋塞曼）耦合的材料平台.
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Layer-selective proximity symmetry breaking enables anomalous and nonlinear Hall responses in $1H$-Nb$X_2$ ($X =$ S, Se, Te)
International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science（物质纳米结构国际中心（WPI-MANA），日本国立材料研究所）
通过层选择性磁性近邻打破对称性，在1H-NbX₂金属中诱导出非线性霍尔响应，揭示了霍尔电导与 Berry 曳度二极管的关系。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall
Phonon Hall Effect in Four-Terminal Junctions
利用非平衡格林函数公式，在四端器件中研究了顺磁晶体的声子霍尔效应。对于磁场垂直于平面的二维模型，计算了热流横向的温差。我们发现了一个令人惊讶的结果，即正方晶格不具有声子霍尔效应，而蜂窝晶格具有。这可以用对称性来解释。如果磁场足够大，则温差改变符号。
2009-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall Phase in Bilayer Graphene with Layer-Dependent Proximity Effects
在二维系统中实现某些拓扑相依赖于共同结合自旋轨道和磁交换相互作用的挑战。在这里，我们预测的形成和控制的一个完全谷极化的量子反常霍尔效应在双层石墨烯，通过分别印记自旋轨道和磁性邻近效应在不同的层。这导致导带和价带的自旋分裂不同，从而在单个狄拉克锥处产生拓扑能隙。拓扑相位可以由栅极电压控制，并通过反转交换相互作用的符号在谷之间切换。通过对无序系统的量子输运计算，证明了谷极化边缘态的手征性和弹性。我们的研究结果提供了一个很有前途的路线，工程师的拓扑相，可以使低功耗电子设备和valleytronic应用。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall
Rashba-induced spin Hall response in a disordered $WTe_2$ four-terminal structure
本文基于Landauer-Buttiker框架和四端器件模型，研究了无序WTe2中本征Rashba自旋轨道耦合诱导的自旋霍尔响应，得到自旋霍尔角均值25%、均方根30%，并通过实验与紧束缚模拟验证，为其他TMDs和单层Xenes的自旋霍尔计算奠定基础。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Vortex Lattice Structure and Topological Superconductivity in the Quantum Hall Regime
当一个量子反常霍尔系统与一个s波超导体邻近耦合并且磁化方向反转时，手征拓扑超导体有望以中间态的形式出现。在本文中，我们解决的边缘状态的普通量子霍尔系统接近耦合到s波超导体，明确说明朗道量子化的性质。我们发现，拓扑超导相的外观与奇数的马约拉纳边缘模式是依赖于系统的涡旋晶格的结构。更确切地说，每个晶胞包含奇数个超导通量量子的涡旋晶格总是支持偶数个手性边缘通道，因此与正常的量子霍尔绝缘体电连接。我们讨论了在邻近耦合量子霍尔系统中通过操纵涡旋晶格结构来实现手征拓扑超导性的策略。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic oscillations driven by the spin Hall effect in 3-terminal magnetic tunnel junction devices
我们发现，钽微带中的直流电流可以通过自旋霍尔效应（SHE）的自旋力矩在相邻的纳米磁体中诱导稳态磁振荡。通过接触纳米磁体的磁性隧道结（MTJ）电检测振荡。可以使用MTJ偏置来控制振荡频率以调谐磁各向异性。因此，在该3端器件中，SHE扭矩和MTJ偏置提供了对振荡幅度和频率的独立控制，从而实现了用于开发可调谐自旋扭矩纳米振荡器的新方法。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous, spin, and valley Hall effects in graphene deposited on ferromagnetic substrates
基于格林函数理论和线性响应理论，对石墨烯基杂化结构中的自旋、反常和谷霍尔效应进行了理论研究。详细考虑了两种不同类型的混合系统：（i）石墨烯/氮化硼/钴（镍），和（ii）石墨烯/YIG。主要的兴趣集中在邻近诱导的石墨烯和磁性衬底之间的交换相互作用和邻近增强的自旋轨道耦合。邻近效应被证明有显着的影响，石墨烯的电子和自旋输运性质。为了找到自旋，反常和谷霍尔电导率，我们采用某些有效的哈密顿最近已提出的混合系统下的考虑。当费米能级位于电子能谱的能隙内时，反常和谷霍尔电导率都具有普适值。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Conductance matrix of multi terminal semiconductor devices with edge channels
本文提出了一种确定具有边缘沟道的多端半导体结构电导矩阵的方法。这种方法似乎适用于普通的Landauer-uttiker形式主义的框架内的载流子输运分析的量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应的制度。所提出的方法证明主要考虑的贡献，探针电阻的矩阵电导元素的形成。最后，讨论了这种方法在开发新型模拟密码器件中的实际应用的可能性。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Interplay of Rashba spin orbit coupling and disorder in the conductance properties of a four terminal junction device
本文报道了在二维Rashba自旋轨道耦合（RSOC）存在下无序四端器件的量子输运的理论研究。具体而言，我们计算的行为的纵向（电荷）电导，自旋霍尔电导和自旋霍尔电导波动的无序和Rashba自旋轨道相互作用的强度的函数，使用Landauer Buttiker形式主义通过格林函数技术。我们的数值计算表明，这两个电导减少无序。在较小的值的RSOC参数，纵向和自旋霍尔电导增加，而两者消失在强RSOC限制。自旋电流是更剧烈的无序和RSOC比其电荷对应物的影响。自旋霍尔电导涨落的值并不具有普遍性，它既取决于无序度，也取决于RSOC的强度。因此，自旋霍尔电导涨落与纵向电导涨落相比具有明显的特征。进一步的一个参数标度理论进行了研究，以评估过渡到金属政权的文献中所声称的，我们发现没有确认的RSOC诱导的金属状态的出现。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall
The quantum valley Hall effect in proximity-induced superconducting graphene: an experimental window for deconfined quantum criticality
我们认为通过邻近效应在石墨烯中诱导超导性，有可能观察到“量子谷霍尔效应“。在有磁场存在的情况下，超导电流使“谷赝自旋”在超导带材的边缘处积累。这一点，以及超导涡核的结构，提供了实验观察“去限制量子临界性”方面的可能性。
2009-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity induced quantum anomalous Hall effect in graphene/EuO hetero-structures
在石墨烯和铁磁绝缘体EuO的异质结构中，Eu原子在石墨烯层中诱导邻近交换和谷间相互作用。由晶格对称性的约束，并引导从头计算，一个模型哈密顿量的构造，描述的低能量带。带参数，如邻近诱导的交换分裂，自旋轨道耦合，谷间相互作用的确定。陈数的计算确定的条件下，异质结构表现出拓扑非平凡的频带，引起量子反常霍尔效应与霍尔电导率$σ_{xy} = 2 e^2/h$。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$μ_\mathrm{2T}(n)$: A Method for Extracting the Density Dependent Mobility in Two-Terminal Nanodevices
提出$μ_\mathrm{2T}(n)$方法，从两端纳米器件的电导-栅压测量中提取密度相关迁移率，经霍尔验证并应用于256个InAs纳米线FET，可重析旧数据，助力纳米材料优化。
2025-08-08 cond-mat.mes-hall
Integer and Fractional Quantum Hall Effect in Two-Terminal Measurements on Suspended Graphene
我们报道了用双端引线探测悬浮石墨烯的量子化霍尔效应的观察结果。早期霍尔杆测量的失败进行了讨论，并归因于介观样品中的电压探针的位置。在序列2，6，10..之外的整数朗道水平填充处发现新的量化状态，以及分数填充ν=1/3。它们的存在通过两端电导的平台显示出来，该平台出现在低温下低至2特斯拉的磁场中，并在12特斯拉下持续至20开尔文。的激发间隙，从数据中提取的理论模型的帮助下，被发现是显着大于GaAs为基础的电子系统。
2009-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Near-Perfect Correlation of the Resistance Components of Mesoscopic Samples at the Quantum Hall Regime
我们研究了介观样品在$ν=2$和$ν=1$量子霍尔态之间跃迁附近的四端电阻涨落。我们观察到的纵向和霍尔组件的电阻的波动之间的近乎完美的相关性。这些相关的波动出现在一个磁场范围内的两个终端的样品的电阻是量化的。我们讨论了这些发现在光的边缘态传输模型的量子霍尔效应。我们还表明，我们的结果导致在确定量子霍尔跃迁的宽度的模糊性。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize helical edge electrons
众所周知，螺旋形的量子自旋霍尔（QSH）边缘模式不受由于样品内的非磁性无序引起的反向散射的影响。因此，量子自旋霍尔边缘模式是非本地化的，并且即使在存在样品无序的情况下，也显示出消失的霍尔电阻以及量子化的2端、纵向和非本地电阻。然而，这不是接触障碍的情况。本文表明，当所有的接触是无序的N端量子自旋霍尔样品，然后通过这些螺旋QSH边缘模式的传输可以有一个显着的本地化校正。N端量子自旋霍尔样品中的所有电阻都偏离了忽略无序接触处获得的相位时导出的值，这种偏离称为量子局域化校正。在N端样品中，该校正项随接触无序度的增加而增加，但随接触数量的增加而减小。然而，非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall
Two-fluid theory of composite bosons and fermions and the quantum Hall proximity effect
提出分数量子霍尔系统的双流体理论，建模其与费米液体金属界面，发现量子霍尔凝聚体渗入金属的邻近效应，并揭示带隙准电子和中性模式。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unidirectional spin Hall magnetoresistance in topological insulator/ferromagnetic layer heterostructures
拓扑绝缘体中的大自旋轨道耦合导致螺旋自旋织构的狄拉克表面态，这对拓扑自旋电子学是有吸引力的。这些状态在室温下对近端磁矩产生有效的自旋轨道转矩。然而，基于这种切换的存储器或逻辑自旋器件需要非最佳的三端子几何结构，其中两个端子用于写入电流，一个端子用于读取器件的状态。一个替代的两个终端设备的几何形状是现在可能的，利用最近发现的单向自旋霍尔磁电阻在重金属/铁磁双层和（在低温下）在磁性掺杂的拓扑绝缘体异质结构。我们报告的观察单向自旋霍尔磁电阻在技术相关的设备的几何结构，结合了传统的铁磁金属的拓扑绝缘体。我们的设备显示出的品质因数（磁阻每电流密度每总电阻），这是在全金属Ta/Co双层的最高报道值相媲美。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Chirality-selective proximity effect between chiral $p$-wave superconductors and quantum Hall insulators
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；Department of Physics, Kyushu University（九州大学物理系）
针对超导体与量子霍尔绝缘体异质结构的不相容问题，本研究揭示涡旋晶格对量子霍尔体态中超导邻近效应的关键作用，并发现手性p波超导体混合态与整数量子霍尔绝缘体异质结构中存在手性选择性邻近效应，手性一致时发生拓扑相变。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dependence of quantum-Hall conductance on the edge-state equilibration position in a bipolar graphene sheet
利用四端组态，研究了石墨烯p-n界面的纵向电阻和对角电阻与量子霍尔边态平衡位置的关系.在我们的四端方案中，p-n器件的电阻相对于整个石墨烯的填充因子（$ν$）为零的零点是不对称的。这种电阻不对称性是由平衡位置的手性方向依赖性变化引起的，并导致对双极石墨烯系统中量子霍尔边缘态的平衡过程有更深入的了解。
2009-12-15 cond-mat.mes-hall
Four terminal quantum dot as an efficient rectifier of heat and charge currents
本文提出利用与四个相互垂直电极非对称耦合的量子点实现高效热整流，重点揭示类霍尔电流在线性和非线性输运区均存在且整流因子更大，为纳米尺度热与电荷同时管理提供新平台。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall
Network model and four-terminal transport in minimally twisted bilayer graphene
我们从对称性的角度出发，构建了层间偏置最小扭曲双层石墨烯中谷霍尔态三角网络的双通道散射模型，并研究了四端结构中的电子输运.在没有前向散射的情况下，一个单一的唯象参数调谐网络之间的三重手征之字形模式和伪朗道水平。此外，手征之字形模式在垂直磁场或面内电场的存在下，在纵向电导中产生鲁棒的Aharonov-Bohm共振。有趣的是，我们发现，当同时施加磁场和面内电场时，不同之字形分支的共振分裂取决于它们相对于面内电场的传播方向。我们进一步证明，虽然霍尔响应消失的手征锯齿状制度，得到一个有限的霍尔响应，而不破坏Aharonov-Bohm共振的纵向响应，通过弱耦合不同的锯齿状分支，这也引起了霍夫施塔特物理在可访问的磁场。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence and its dephasing in the giant spin Hall effect and nonlocal voltage generated by magnetotransport through multiterminal graphene bars
受近期实验观察的启发[D. A. Abanin等人，Science 323，328（2011）]中的六端石墨烯霍尔棒中的狄拉克点附近的磁输运中的非定域性，对于宽范围的温度和磁场，我们开发了该现象的非平衡格林函数（NEGF）理论。在相位相干区和强磁场中，我们发现四端桥中存在大的自旋霍尔（SH）电导，其中SH电流仅在狄拉克点（DP）处是纯的，而六端棒中的正、逆SH效应同时作用，在远处的位置处存在非局域电压.“动量松弛”的失相减少了两个数量级的DP的值，同时洗出任何功能远离DP。我们的理论是基于Meir-Wingreen公式，通过现象学的多体自能，然后线性化的多端几何形状，以提取电流和电压的失相。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall resistances of multiterminal top-gated graphene device
在量子霍尔（QH）制度中测量局部栅控石墨烯器件的纵向和对角四端电阻。与以前的双终端研究[J. R。Williams \textit{et al.}，Science { \bf 317}，638（2007）; B.Özyilmaz \textit{et al.}，物理学评论快报。{ \bf 99}，166804（2007）]，观察到非对称QH电阻，其提供关于QH边缘状态的反射以及透射的信息。大多数量化的电阻值很好地分析了假设，所有的边缘状态是同样的填充。然而，与预期相反，也发现边缘状态的5/2传输，这可能是由不完全的模式混合和/或由反向传播的边缘状态的存在引起的。这种四端方案可以方便地用于研究局部栅控石墨烯器件以及单层和多层石墨烯混合结构中的边缘态平衡。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Quantized multi-terminal resistances in ferromagnetic graphene p-n junctions
研究了垂直磁场作用下多端铁磁石墨烯pn结的量子霍尔电阻和纵向电阻。在霍尔测量中，横向接触被假定为位于p-n界面，以避免在界面处的边缘态的混合，并且由此产生的量化电阻被拓扑保护。根据载流子的类型，四端pn结结中的电阻可以自然地分为九个不同的区域。观察到了对称的霍尔电阻和纵向电阻，由于自旋分裂和局域势之间的竞争，揭示了许多新的稳健的量子平台。
2011-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall-like transverse magnetoresistance in Au thin films on Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$
铂与磁性绝缘体接触时的异常霍尔信号是常见的观测结果，可以用邻近磁化或自旋霍尔磁阻来解释。在这项工作中，纵向和横向的磁阻测量的纯金薄膜上的亚铁磁绝缘体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（钇铁石榴石，YIG）。我们发现，无论是纵向和横向的磁阻有定量一致的缩放YIG/Au和YIG/Pt参考系时，应用自旋霍尔磁阻框架。由于磁邻近效应而引起的反常霍尔效应的贡献是不明显的。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Magnetoresistance Induced by a Non-Equilibrium Proximity Effect
我们报告各向异性磁电阻在铂|Y3Fe5O12双层膜。尽管Y3Fe5O12是非常好的电绝缘体，但Pt层的电阻反映了其磁化方向。即使在Pt和Y3Fe5O12之间插入Cu层，该效果仍然存在，不包括界面处的感生平衡磁化的贡献。相反，我们表明，这种效应起源于直接和反向自旋霍尔效应的协同作用，因此称之为“自旋霍尔磁阻”。"
2012-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanosecond Reversal of Three-Terminal Spin Hall Effect Memories Sustained at Cryogenic Temperatures
在3 K低温下，研究了由自旋霍尔效应（SHE）驱动的三端磁性隧道结（MTJ）的纳秒脉冲开关特性. SHE-MTJ器件在$<10^{12}$ A/m $^{2}$量级为1 ns的短脉冲下表现出合理的磁开关和可靠的电流开关，超过了传统宏观自旋模型的预期。对于< 10 ns的脉冲，脉冲切换误码率达到低于$10^{-6}$。类似的性能通过预期由实际存储器单元结构的并联配置中的纳米冷冻管装置递送到SHE-MTJ装置的指数衰减脉冲来实现。这些结果表明，SHE-MTJ结构作为一个低温存储元件的艾级超导计算系统的可行性。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tunable pseudogaps due to non-local coherent transport in voltage-biased three-terminal Josephson junctions
研究了在对称偏压下$N=3$超导体结中的邻近效应。选择偏置是为了突出在两个以上的超导体之间相干地交换多个库珀对的传输过程的作用。这样的非本地过程可以在直流响应中进行研究，其中本地传输过程没有贡献。我们专注于邻近诱导的正常态密度，我们调查在一个广泛的参数空间。我们揭示了深和高度可调的pseudogap和其他丰富的结构的存在。这是由于静态邻近效应，这是不存在的$N=2$和敏感的紧急超导相关联的非本地相干运输。与$N=2$的结果相比，我们发现多个Andreev反射的特征峰的相似性。我们讨论了电子空穴退相干和各种类型的结的不对称性的影响。我们的预测可以用隧道光谱学进行实验研究。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic quantum anomalous Hall phase induced by proximity in germanene/Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$ van der Waals heterostructure
范德华异质结结合内禀磁性和拓扑有序性为实现量子反常霍尔效应开辟了一条新的途径。在这项工作中，我们使用第一性原理计算和有效的模型分析，提出了强大的量子反常霍尔态与相当大的带隙出现在范德华异质结的锗烯/Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$。这种异质结构具有很高的热力学稳定性，从而有利于其实验制备。此外，我们发现，邻近效应增强了锗烯和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$层之间的耦合，诱导非平凡的带隙在很宽的范围从29 meV到72 meV。带隙内的手征边缘状态，导致霍尔电导量子化为$-e^2/h$，是清晰可见的。这一发现为探测量子反常霍尔态和实现高温下非平凡量子输运的进一步应用提供了理想的候选者。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of magnetotransport in metal/insulating-ferromagnet heterostructures: Spin Hall magnetoresistance or magnetic proximity effect
研究了反铁磁γ -IrMn_3/Y_3Fe_5 O_（12）（YIG）和Pt/YIG异质结的反常类霍尔效应（AHLE）和有效各向异性磁电阻（EAMR）。对于γ -IrMn 3/YIG，由于自旋霍尔磁阻（SMR）和界面反铁磁未补偿磁矩引起的磁邻近效应（MPE）之间的竞争，EAMR和AHLE电阻率随温度的变化而改变符号。与此相反，对于Pt/YIG的AHLE电阻率随温度变化的符号，而没有观察到的EAMR的符号变化。这是因为MPE和SMR分别在AHLE和EAMR中起主导作用。AHLE和EAMR作为一种新型的电磁性质，在解决金属/绝缘铁磁体异质结构中的MPE和SMR问题上发挥了重要作用。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of pure spin currents by superconducting proximity effect in quantum dots
我们研究了一个由相互作用的量子点隧道耦合到一个超导，一个铁磁和一个正常的铅组成的三端混合系统中的电子输运。尽管当量子点处于平衡时充电能量倾向于抑制超导邻近效应，但是非平衡邻近效应可以引起大的Andreev电流。铁磁体的存在会导致量子点上有限的自旋积累。我们发现Andreev电流和自旋积累的相互作用可以在正常铅中产生纯自旋电流，没有相关的电荷输运。这种情况是通过利用栅极电压调谐量子点光谱来实现的。
2010-09-06 cond-mat.mes-hall
Multi-terminal Conductance at the Surface of a Weyl Semimetal
外尔半金属是一种新的具有无隙光谱的物质拓扑相。其最显著的特征之一是费米弧表面态的存在。在这里，我们报告原子模拟的直流电导和量子霍尔响应的最小外尔半金属。通过使用散射理论，我们表明，一个量子化的霍尔电导与非零的纵向电导出现相关的费米弧表面状态具有显着的鲁棒性，在系统中的高浓度的缺陷。此外，我们预测，一个板的Weyl半金属与破缺的时间反演对称性承担持续电流完全由系统的大小和晶格参数。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
Single-edge transport in an InAs/GaSb quantum spin Hall insulator
我们报告在一个单一的边缘通道的InAs/GaSb量子自旋霍尔绝缘体的传输测量，其中的传导发生通过只有一对反向传播的边缘模式。通过使用涉及高度不对称电流路径的特定样本设计，我们将二维拓扑绝缘体的单个边缘通道与另一边缘电隔离。这使我们能够通过多端测量来探测单个边缘。对于4- $μ$ m长的边缘，两端和四端电阻在$h/e^2$周围显示出接近量子化的平台，表明准弹道输运。我们的方法是有利的，因为它使我们能够从局部测量中洞察微观区域。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect in the presence of strong spin scattering
我们报告的四个终端温度依赖的电阻测量窄金线注入~100 ppm的铁杂质在接近超导铝膜。随着温度的降低，通过Al膜的超导转变，导线的电阻最初会降低，但随后随着温度的进一步降低，电阻会增加。与纯Au线与超导膜接触的情况相反，在最低温度下的电阻上升到正常状态电阻以上。数据的分析表明，除了磁散射和电子-电子相互作用的贡献，温度依赖的电阻率显示了超导邻近效应的实质性贡献，即使在存在强自旋散射的情况下也存在。
2003-02-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in 2$H$-phase transition-metal dichalcogenide monolayers on ferromagnetic substrates
研究了过渡金属二硫属化合物2H-$MX_2$（$M$ = Mo，W，$X$ = S，Se，Te）单层膜在铁磁基底邻近效应下的反常霍尔效应.如果引入邻近诱导交换场，$K$和$K'$谷中的自旋极化能带向相反的方向移动，并且通过破坏时间反转对称性引起霍尔效应。诱导的霍尔效应在具有大的本征自旋分裂的价带中最为突出。此外，我们发现，从垂直方向倾斜的磁化引起的霍尔电导率只在电子侧的敏感变化，这是由于混合的Berry相的面内场在近简并导带。
2017-08-09 cond-mat.mes-hall
Room temperature spin Hall effect in graphene/MoS$_2$ van der Waals heterostructures
石墨烯是一种用于长距离自旋传输的优秀材料，但几乎不允许自旋操纵。过渡金属二硫属化物通过邻近效应将其强的自旋-轨道耦合压印到石墨烯中，并且已经预测可以实现由于自旋霍尔和Rashba-Edelstein效应而引起的有效的自旋-电荷转换。在这里，通过将霍尔探针与铁磁电极相结合，我们明确地实验证明了由MoS $_2$邻近诱导的石墨烯中的自旋霍尔效应，并且对于高达室温的不同温度。自旋输运和自旋霍尔效应发生在相同材料的不同部分中的事实引起了迄今为止未报道的自旋-充电电压输出的效率。值得注意的是，对于一个单一的石墨烯/MoS $_2$异质结构为基础的设备，我们证明了一个叠加的自旋-电荷电流转换，可以无可争议地与邻近诱导的Rashba-Edelstein效应在石墨烯或自旋霍尔效应在MoS $_2$。通过比较我们的结果与理论计算，后一种情况被发现是最合理的。我们的研究结果为二维材料中自旋信息传输和自旋-电荷转换的结合铺平了道路，为未来各种自旋电子学应用开辟了令人兴奋的机会。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall
Quantum anomalous Hall effect driven by magnetic proximity coupling in all-telluride based heterostructure
量子反常霍尔效应（QAHE）是一种奇异的量子现象，起源于样品边缘的无耗散手性通道。虽然已经在磁性掺杂的拓扑绝缘体（TI）中观察到QAHE，但是利用相邻铁磁体层对TI表面的磁性邻近效应可以通过打开具有比掺杂系统中更少无序的交换间隙来提供QAHE的替代方法。然而，一个有利的异质界面，实现QAHE的基础上的磁邻近效应的工程仍然有待实现。在这里，我们报告的QAHE在非磁性TI和铁磁绝缘体（FMI）的邻近耦合系统的观察。我们已经设计了三明治异质结构的（Zn，Cr）Te/（Bi，Sb）2 Te 3/（Zn，Cr）Te，满足两个先决条件出现的QAHE;形成一个相当大的交换间隙在TI表面状态和调整的费米能量到交换间隙。在所有碲化物基异质结构中的有效邻近耦合，如这里所展示的，将使得能够实现与铁磁性、铁电性、超导性等耦合的多功能定制拓扑材料的现实设计。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Efficiency Cooper-Pair Splitter in Quantum Anomalous Hall Insulator Proximity-Coupled with Superconductor
两个量子比特之间的量子纠缠对于量子通信的应用是至关重要的。在实验上实现了光子的纠缠之后，人们开始致力于在固态系统中利用纠缠电子。在这里，我们提出了一个库珀对分裂器，它可以产生空间分离，但纠缠的电子，在量子反常霍尔绝缘体邻近耦合的超导体。在与超导体耦合后，量子反常霍尔绝缘体的手征边缘态仍然可以存活，使得背散射成为不可能。因此，局部Andreev反射变为消失，而交叉Andreev反射在散射过程中变为主导。这表明，我们的设备可以作为一个非常高效率的库珀对分裂。此外，由于手性特征，我们的库珀对分离器对无序具有鲁棒性，并且可以在广泛的系统参数范围内工作。特别地，即使系统长度超过超导相干长度，它仍然可以起作用。
2015-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-consistent superconducting proximity effect at the quantum spin Hall egde
我们自洽地研究量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）和超导体（SC）之间的微观界面，专注于与马约拉纳费米子创建的属性。对于一个$s$波SC，我们表明，奇数动量，或$p$波，序参量存在的QSHI的所有掺杂水平，它们可以与不同的无自旋库珀对振幅。尽管如此，在QSHI的诱导超导能隙始终保持其$s$波的字符，验证了常用的有效模型的超导拓扑绝缘体。对于一个$d_{xy}$波SC，我们表明，马约拉纳模式只在有限的掺杂，并没有激发间隙保护这种模式。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Abelian and non-abelian anyons in integer quantum anomalous Hall effect and topological phase transitions via superconducting proximity effect
本文研究了正方晶格上一类二分量霍尔模型所描述的量子反常霍尔效应。我们表明，后者可以转化为赝自旋三重态p+ ip波配对超流体。在长波长范围内，基态波函数由类似于双层量子霍尔效应的中性费米子的Halperin（1，1，-1）态描述。涡旋激发是电荷e/2阿贝尔任意子，携带中性狄拉克费米子零模。超导邻近效应诱导“层”之间的“隧穿”，这导致拓扑相变，从而狄拉克费米子零模式分馏和马约拉纳费米子出现在边缘状态。携带Majorana零模的电荷e/2涡旋激发是非阿贝尔任意子。邻近效应也可以驱动传统绝缘体进入具有Majorana边缘模和非阿贝尔涡旋激发的量子反常霍尔效应态。
2011-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum spin Hall insulator in proximity with a superconductor: Transition to the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state driven by a Zeeman field
研究二维量子自旋霍尔绝缘体近邻化螺旋边缘在塞曼场下的效应，发现超过临界值时边缘涌现支持有限磁化与电流的 FFLO 超导相，揭示了保留 2D 体对正确处理紫外截断的重要性。
2023-10-16 cond-mat.mes-hall
