Berry curvature and symmetry broken induced Hall effect in MoS2
反转对称性破缺和自旋轨道耦合导致了MoS2的谷和自旋霍尔效应。由于动量空间中的谷分离很大，谷指数被期望是鲁棒的。本文通过对MoS2的对称结构和自旋轨道耦合哈密顿量的分析，研究了由Berry曲率引起的MoS2的量子霍尔效应。最后给出了谷和自旋霍尔效应的表达式和粗略计算。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect in isotropic k-cubed Rashba model: Berry-curvature-dipole engineering by in-plane magnetic field
该研究针对二维各向同性k立方Rashba模型开展理论分析，明确了面外磁场/净磁化是产生非零贝里曲率的必要条件，揭示了面内磁场对贝里曲率偶极子的调控作用，以及线性与二阶霍尔电导率的不同主导机制。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall
Novel Families of Fractional Quantum Hall States : A Berry Phase Approach
本文在Berry相的框架下研究了新观测到的分数量子Hall态族。它已被证明，这种方法包含在一个统一的方式与他们的各种特性的量子霍尔态的整个频谱。新观察到的态可以很好地容纳在初级的一阶态序列中，而不需要像一些作者所建议的那样被认为是第二代的一阶态。
2003-11-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear Hall effect and gate-switchable Berry curvature sliding in twisted bilayer graphene
本研究在高质量扭曲双层石墨烯中观测到Berry曲率偶极诱导的本征非线性霍尔效应，并利用位移场实现Berry曲率热点滑动及霍尔电压方向、幅度的栅极调控。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall
Hall quantization and optical conductivity evolution with variable Berry phase in $α$-$T_3$ model
$α$ - $T_3$模型的特征在于从$π$到$0$连续变化的可变Berry相位。我们利用这一属性，突出的影响，这个潜在的几何相位上的一些物理量。两种极限情况下的霍尔量子化是截然不同的--相对论性级数与$π$的贝里相位相关联，而非相对论性级数与另一种极限相关联。我们研究量子化的霍尔高原，因为他们不断演变从相对论到非相对论制度。此外，我们描述了两个物理量，保留知识的Berry阶段，在没有运动诱导磁场。$α$ - $T_3$模型的可变Berry相位使我们能够明确地描述动态纵向光学电导率和角散射概率的Berry相位依赖性。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall
Unified Theory of the Anomalous and Topological Hall Effects with Phase Space Berry Curvatures
手征磁体中的霍尔实验通常被分析为由动量空间贝里曲率主导的异常霍尔效应和拓扑霍尔效应的总和，除了普通的霍尔电阻率外，拓扑霍尔效应还由存在Skyrmions的实空间贝里曲率引起。这就提出了一个问题，即如何在平等的基础上将异常速度和磁化的真实空间绕组的影响结合起来，以及何时证明电阻率的这种分解是合理的。通过在半经典方法中考虑所有相空间Berry曲率的影响，并在弱自旋-轨道耦合机制下求解Boltzmann方程，当磁化织构在平均自由程尺度上缓慢变化时，我们给出了这些问题的明确答案，证明了Hall电阻率只是反常贡献和拓扑贡献的总和，与Berry曲率无关和混合曲率项的修正可以忽略不计。我们还利用一个精确的Kubo形式数值研究了无穷平均路的相反极限，并证明了结果与半经典结果相似。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall
Layer Hall effect induced by hidden Berry curvature in antiferromagnetic insulators
层霍尔效应描述了在不同层处自发地偏转到相对侧的电子，这已经在垂直电场下的MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中实验性地报道[Gao等人，《自然》595、521（2021）]。在这里，我们揭示了一个普遍的起源层霍尔效应在所谓的隐藏贝里曲率，以及材料设计原则。因此，它在动量空间中产生零Berry曲率，但在实空间中产生非零层锁定隐藏Berry曲率。我们发现，与普通的绝缘体相比，层霍尔效应显着增强反铁磁拓扑绝缘体。我们的宇宙图景提供了一个范式，揭示了隐藏的物理学作为全球和局部对称性之间的相互作用的结果，并可以在各种情况下推广。
2022-08-21 cond-mat.mes-hall
Field-induced Berry connection and planar Hall effect in tilted Weyl semimetals
提出了在面内磁场和电场共同作用下，倾斜Weyl半金属中的线性和非线性平面霍尔效应，其中场致Berry连接（FBC）起关键作用.我们表明，PHE归因于量子度规，不同于众所周知的手征异常诱导PHE所产生的Berry曲率。用倾斜矢量描述模型，证明了倾斜方向对线性和非线性板式换热器的约束。线性PHE是由能带拓扑性质决定的内禀PHE，而非线性PHE是外禀PHE。预测的线性和非线性PHE是固有的不同于别人，并可能揭示了更深层次的理解倾斜外尔半金属的输运性质。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Hall effect at Berry curvature hot spot
Berry曲率的热点通常出现在布洛赫带反交叉处，在那里由于Berry相位而产生的霍尔效应最为显著。在小间隙的情况下，在中等电场中可以超过现有霍尔电流公式的绝热极限。本文提出了一种非绝热霍尔效应的理论，即非微扰地捕获跨隙电子-空穴受电场的激发。我们发现了场诱导的电子-空穴相干性和本征霍尔速度之间的一般联系。在相干演化中，电子-空穴相干性可以表现为相当大的ac霍尔速度。当考虑到环境噪声时，它与电场的联合作用有利于电子-空穴相干的形式，该形式仅是波矢和场的函数，导致直流非线性霍尔效应。霍尔电流在场中具有所有奇阶项，并且仍然保留Berry曲率的固有作用。以带隙的狄拉克锥为例进行了定量研究，我们的理论可以用来描述带隙边缘绝缘体如石墨烯和二维MnBi $_{2}$ Te $_{4}$中的体赝自旋霍尔电流
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
A Plasma Analogy and Berry Matrices for Non-Abelian Quantum Hall States
本文提出了一种计算量子霍尔态（如Pfronan态）准空穴非阿贝尔统计的方法，其波函数与极小模型共形场论的共形块有关.我们使用这些共形场论的库仑气体结构来制定量子霍尔态的等离子体类比。接下来是Pfronan态的一些性质，包括证明准空穴分数电荷的Berry相位，两个准空穴态的阿贝尔统计，以及等时基态关联函数。多准空穴态的非阿贝尔统计是由一个额外的假设得出的。
1997-06-23 cond-mat.mes-hall
Observation of Shubnikov-de Haas Oscillations, Non-trivial Berry Phase, Planar Hall and Anisotropic Magnetoresistance at the conducting interface of EuO-KTaO$_3$
电子系统中自旋带的动量依赖分裂被称为“Rashba效应”。具有“Rashba效应”的系统在动量空间中具有狄拉克点。在倒易空间中包围狄拉克点的回旋加速器轨道中的电子获得“贝里相位”。本文报道了EuO-KTaO $_3$（KTO）导电界面的Shubnikov-de-Haas振荡（SdH）。观察到的SdH振荡表明存在两个费米面。对于这两个费米面，我们已经看到了一个非平凡的“贝瑞相”的存在，这表明表面包围的“狄拉克点”。因此，Berry相起源于Rashba自旋分裂带的内费米面和外费米面。与拓扑绝缘体一样，EuO-KTO中也观察到了二重平面霍尔和各向异性磁电阻。通过对SdH、霍尔和磁阻数据的分析，我们绘出了费米面附近可能的能带图。
2019-08-14 cond-mat.mes-hall
Tunable Berry curvature, valley and spin Hall effect in Bilayer MoS$_2$
电子布洛赫带的手征性是层状二维材料许多有趣性质的原因。我们发现，在过渡金属二硫属化物（TMDC）的双层，不像在几层石墨烯和单层TMDC，层内和层间的耦合提供了重要的贡献的贝里曲率的$K$和$-K$谷的布里渊区。层间的贡献导致的Berry曲率的堆叠依赖性，我们指出常用的3R型和2H型双层膜之间的差异。由于层间的贡献，Berry曲率在双栅极器件中变得高度可调。我们研究了谷霍尔效应和自旋霍尔效应与堆叠类型和外电场的关系。虽然谷和自旋霍尔电导率没有量子化，在MoS $_2$ 2H双层，他们可能会改变符号作为外部电场的函数，这是让人想起的晶格陈氏绝缘体的行为。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall
Tutorial: From Topology to Hall Effects -- Implications of Berry Phase Physics
本教程全面介绍Berry相位的数学框架及其与量子系统拓扑性质的联系，深入探讨量子霍尔效应等拓扑效应及拓扑绝缘体的输运性质，旨在帮助读者掌握Berry相位在拓扑量子现象中的核心作用。
2024-07-15 cond-mat.mes-hall
Transport study of Berry's phase, the resistivity rule, and quantum Hall effect in graphite
传输测量表明，在霍尔，$R_{xy}$，和对角，$R_{xx}$，电阻的强烈振荡，并在最低温度下，在三维高取向热解石墨（HOPG）表现出霍尔平台。与此同时，基于Shubnikov-de Haas振荡的Berry相分析表明，石墨不同于GaAs/AlGaAs 2D电子系统、3D n-GaAs外延层、半导体$Hg_{0.8}Cd_{0.2}Te$和其他一些系统。最后，我们观察运输数据遵循$B\times dR_{xy}/dB \approx - ΔR_{xx}$。这个特征与观察到的振荡$R_{xx}$和$R_{xy}$的相对相位一致。
2010-10-04 cond-mat.mes-hall
Quantum nonlinear Hall effect induced by Berry curvature dipole in time-reversal invariant materials
众所周知，非零霍尔电导率需要时间反演对称性破缺。然而，在这项工作中，我们证明了一个霍尔样的横向电流可以发生在二阶响应的外部电场在广泛的一类时间反转不变和反转打破材料，在零和两倍的光频率。这种非线性霍尔效应的量子起源来自于动量空间中Berry曲率的偶极矩，当系统处于载流状态时，该偶极矩产生净反常速度。我们证明了非线性霍尔系数是一个二秩伪张量，其形式由点群对称性决定。我们讨论了观察这种效应的最佳条件，并提出了候选的二维和三维材料，包括拓扑晶体绝缘体，过渡金属dichalcogenides和Weyl半金属。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Unconventional quantum Hall effect and Berry's phase of 2pi in bilayer graphene
已知有两种不同类型的整数量子霍尔效应。一个是传统的量子霍尔效应，二维半导体系统的特征，另一个是最近在石墨烯中观察到的相对论对应物，其中载流子模拟Dirac费米子，其特征在于Berry相位pi，这导致霍尔平台的位置移动。在这里，我们报告了第三种类型的整数量子霍尔效应。双层石墨烯中的载流子具有抛物线能谱，但是是手性的，并且表现出影响其量子动力学的Berry相2pi。这些费米子的朗道量子化导致霍尔电导率在标准整数位置处出现平台，但最后一个（零级）平台缺失。在低浓度和高磁场的限制下，零级异常伴随着金属导电性，这与该区域中的常规绝缘行为形成鲜明对比。所揭示的手性费米子没有已知的类似物，并为量子力学研究提供了一个有趣的案例。
2006-02-23 cond-mat.mes-hall
Polarization Of Quantum Hall States, Skyrmions and Berry Phase
本文在基于Berry相位的IQHE和EQHE的层次分析框架下讨论了量子霍尔态的极化。据观察，我们有填充因子$ν=1$以及$ν=\frac{1}{2m+1}$，$m$是一个整数的完全极化状态。然而，对于$ν=p$和$ν=\frac{p}{q}$，对于$p>1$和奇数，$q$奇数，我们具有部分极化状态，对于$ν=\frac{p}{q}$，$p$偶数，$q$奇数，我们具有非极化状态。结果表明，Skyrmion激发只存在于全极化态，而部分极化态和非极化态不存在Skyrmion激发。
2003-01-21 cond-mat.mes-hall
Evolution of Berry curvature and reentrant quantum anomalous Hall effect in an intrinsic magnetic topological insulator
最近，磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$成为实现量子反常霍尔（QAH）态的竞争平台。我们报告了一个贝里曲率分裂机制，实现QAH效应的无序磁性TI多层膜时，从反铁磁顺序切换到铁磁顺序。我们发现，分裂的自旋分辨的Berry曲率，起源于分离的迁移率边缘在磁开关，可以产生一个QAH绝缘体，甚至\emph{without}关闭带隙。我们给出了一个整体相图，并提供了一个唯象图像来解释的Berry曲率分裂机制的拓扑电荷的演变。最后，我们预测Berry曲率分裂机制将导致重入QAH效应，这可以通过调节栅极电压来检测。本文的理论对今后MnBi $_2$ Te $_4$的QAH效应的研究具有指导意义。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall
Berry curvature mediated valley Hall and charge Hall effects in graphene via strain engineering
我们指出了一个实用的方法，诱导有限的电荷霍尔电导率在石墨烯通过非对角应变。我们的结论是基于一般的分析和支持的数值例子。衬底诱导的间隙和应变之间的相互作用进行了讨论。我们表明，衬底诱导的间隙本身并没有打破对称性，映射到其他的一个山谷，因此不会产生净电荷霍尔效应。的净电荷霍尔电导率被认为是相当大的，应该是可观察到的存在下的间隙和应变。霍尔电导率的符号可以通过改变应变参数来调整。研究了谷霍尔电导率。在霍尔电导率实验中可以检测到样品边缘上的谷和轨道磁矩积累。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Planar Hall Effect in Quasi-Two-Dimensional Materials
针对二维系统中常规平面霍尔效应被禁戒的问题，提出源于隐藏Berry曲率和轨道磁矩分量的二维平面霍尔效应（2DPHE），以门控双层石墨烯为例揭示其对能带几何与Lifshitz转变的敏感性，为创新应用提供新途径。
2024-06-01 cond-mat.mes-hall
$π$ phase difference between Hall oscillation and SdH oscillation and non trivial Berry Phase in a topological insulator
由于Shubnikov-de Haas振荡可以提取Berry相位，而Berry相位是检测拓扑表面态的关键，因此量子振荡是通过电输运检测拓扑绝缘体（TI）表面态的重要探针。在这里，我们提取了1 $\%$ Sn掺杂强TI $Sb_2Te_2Se$的非平凡Berry相。我们还观察到霍尔电阻的振荡，并表明这既不是由于SdH对霍尔数据的支配，也不是量子霍尔效应的前兆，而是由于费米能级的钉扎而发生的。另外，霍尔振荡与SdH振荡具有正好180 °的$^\circ$相位差，并且该相移与磁场强度无关。有人认为，这种不寻常的现象源于内朗道级散射的朗道级间散射的优势，它取决于散射势的强度。因此，我们的工作铺平了理解通过量子振荡的散射物理的道路。
2020-01-25 cond-mat.mes-hall
Anderson Localization from Berry-Curvature Interchange in Quantum Anomalous Hall System
从理论上研究了自旋翻转无序下量子反常霍尔效应（QAHE）的局域化机制。结果表明，QAHE在弱无序时保持量子化，在中等无序时进入Berry曲率介导的金属相，在强无序时进入Anderson绝缘相.从相图中，我们发现，在电荷中性点，虽然QAHE是最强大的对无序，相应的金属相是更容易被本地化到安德森绝缘相由于\textit{interchange}的Berry曲率分别由导带和价带。最后，我们提供了一个与拓扑荷相关的唯象图像，以更好地理解QAHE安德森局域化的物理根源。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in a 2D magnetic semiconductor hetereostructure: Evidence of Berry phase effects in the hopping-transport regime
研究了Mn δ掺杂半导体杂质半导体中二维空穴气与Mn层相互作用的反常霍尔效应（AHE）随温度和磁场的变化.实验数据的分析揭示了四个不同的温度范围内不同的AHE的行为。Mn层诱导空穴气的不均匀性，导致跳跃和漂移电导率之间的相互作用。结果表明，在足够低的温度下，跳跃电导率有利于AHE相关的几何（Berry-Pancharatnam）相的机制。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Photovoltaic Berry curvature in the honeycomb lattice
光伏霍尔效应--在没有静态磁场的情况下由强的圆偏振光引起的霍尔效应--已经在Phys.Rev.B79，081406 R（2009）中针对石墨烯提出，其中实现了无质量的狄拉克色散。光伏Berry曲率（标准Berry曲率的非平衡扩展）是理解这种效应的关键量，它出现在Kubo公式中，扩展到强AC场背景下的霍尔输运。在这里，我们阐述的光伏曲率的性质，如在蜂窝晶格的频率和场强的依赖性。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous transverse responses induced by Berry curvature quadrupole in systems with broken time-reversal symmetry
本文基于半经典玻尔兹曼形式，计算了破坏时间反演对称性系统中Berry曲率四极矩诱导的非线性反常热霍尔与能斯特系数，预测了与温度梯度三次方成正比的响应，并指出该效应在已有实验系统中必然存在。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall Acceleration and the Quantum Rectification Sum Rule
已知在布洛赫带中运动的电子获得与带的Berry曲率成比例的反常霍尔速度，这是导致具有破缺时间反演对称性的材料中的本征线性霍尔效应的原因。在这里，我们证明，也有一个异常的电子加速度，这是成比例的Berry曲率偶极子和负责的非线性霍尔效应最近发现的材料与破坏反转对称性的修正。这使我们能够揭示一个更深层次的意义的贝里曲率偶极子作为一个非线性版本的德鲁德重量，作为一个可测量的序参量打破反演对称金属。我们还推导出一个量子整流和规则的时间反演不变的材料，通过显示整流电导率的频率上的积分仅取决于贝瑞连接，而不是带能量。该求和规则的带内谱权由Berry曲率偶极子Drude峰耗尽，带间谱权也完全由Berry连接控制。这一求和规则打开了一扇大门，寻找替代光伏技术的基础上贝里几何带。我们还描述了整流性质的外尔半金属，这是一个很有前途的平台，调查这些影响。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall
Hall conductance from Berry curvature in carbon nanotubes
我们分析表明，一个间隙诱导周围的狄拉克点在电子光谱的先前金属纳米管，在存在的电场和磁场垂直于管轴。对于场的实际值，可以出现至少几毫电子伏的间隙。尽管系统的准一维性质，但带隙态与非零拓扑不变量相关联，并且支持霍尔效应。当通过管的通量变化一个通量量子时，这就显示出来了，这导致每个自旋正好有一个电子在管的两端之间传输。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall
Electric field induced Berry curvature dipole and non-linear anomalous Hall effects in higher wave symmetric unconventional magnets
该研究针对高波对称非常规磁体，揭示外电场可通过耦合量子度规诱导贝里曲率偶极子，产生非线性及三阶反常霍尔效应，可用于探测量子度规并区分序参量对称性。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall
Gyrotropic Hall effect in Berry-curved materials
我们研究的交流霍尔响应引起的直流传输电流在二维和三维金属与gyrotropic点群-gyrotropic霍尔效应-并考虑在非中心对称金属的电流诱导的光学活性的现象作为我们的理论的物理应用。虽然这种效应预计将存在于任何非中心对称金属的单晶中，但我们预计它在对映体Weyl半金属中最强。利用半经典动力学方程的方法，我们提出了几种机制的回旋霍尔效应。其中，内在机制是由Berry曲率偶极子，而外在的杂质引起的过程有关的斜散射和侧跳现象。一般来说，本征和非本征贡献可以具有相似的量级。我们讨论的回旋霍尔效应的所有频率的实际利益，从直流传输限制，光学频率。我们表明，对于相关的频带分裂相比，小的频率，在三维材料中的回旋霍尔张量的轨迹是成比例的拓扑，量化的Berry电荷，因此是强大的回旋Weyl系统。这意味着强旋向性外尔半金属的多晶将表现出强电流诱导的光学活性，而多晶普通金属的响应消失。因此，电流诱导旋光性可以被认为是一个有价值的工具，在识别材料的拓扑性质。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall
Giant Hall photoconductivity in narrow-gapped Dirac materials
带隙Dirac材料中的Bloch带Berry曲率使载流子动力学具有了新的性质。在这里，我们认为，在GDM的小带隙的光响应是显着增强的Berry曲率。这表现在当被圆偏振光照射时，巨大的和可饱和的霍尔光电导性。不同于由磁场中的洛伦兹力引起的霍尔运动（其阻碍纵向载流子运动），由贝里曲率引起的霍尔光电导可以促进纵向载流子输运。在GDM中，这导致霍尔区中的螺旋度依赖的光响应，其中光电导性由其霍尔分量主导。我们发现，每个入射辐照度的诱导霍尔电导率提高了6个数量级时，从可见光区（具有相应的带隙）的远红外。这些结果表明，窄隙GDM是Berry曲率存在时出现的独特物理学的理想测试平台，并为红外和太赫兹光电子学开辟了新的途径。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Layer Hall Effect and Detection of the Hidden Berry Curvature Dipole in $\mathcal{PT}$-Symmetric Antiferromagnetic Insulators
本研究预测了PT对称层状反铁磁体中的非线性层霍尔效应，明确其与线性效应的对称性差异，区分了隐藏贝里曲率偶极子和量子度量偶极子诱导的霍尔电流特征，为探测隐藏贝里曲率偶极子量子几何提供了实验可行的新框架。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall
Quantum nonlinear planar Hall effect in bilayer graphene: an orbital effect of a steady in-plane magnetic field
研究了在稳定的面内磁场作用下双层石墨烯的量子非线性平面霍尔效应。当时间反演对称性被磁场破坏时，由于动量空间中的Berry曲率偶极子，在对外电场的二阶响应中出现电荷电流。我们已经表明，一个非线性平面霍尔效应起源于异常速度推导出的平面内磁场的轨道效应的电子在双层石墨烯中的自旋轨道耦合完全没有。考虑到对称性分析，我们导出了Berry曲率偶极矩对磁场分量的主导依赖关系。此外，我们说明了如何控制和调制的Berry曲率偶极子与外部平面磁场，栅极电压和费米能量。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry of Berry and spin Berry curvatures in ferromagnetic CoPt
利用第一性原理计算了铁磁L1 $_0$ -CoPt的自旋Berry和Berry曲率，研究了其本征自旋Hall电导和反常Hall电导.我们发现Berry曲率和自旋Berry曲率相对于能带结构具有不同的对称性。Berry曲率保持了$C_{4v}$晶体沿c轴的旋转对称性，而自旋Berry曲率的对称性降低到$C_{2v}$。对Berry曲率和自旋Berry曲率的贡献是根据穿过费米能级的带的自旋特征来分类的。我们发现自旋Berry曲率的对称性降低是由于带交叉点具有相反的自旋字符。从模型的哈密顿分析，我们显示了这种独特的对称性减少的Berry曲率的Berry曲率的普遍性：它可以占的基础上的形式的自旋电流算子和速度算子的久保公式。最后，我们讨论了自旋Berry曲率的对称性降低对反常Hall和自旋Hall电导率之间关系的影响。当具有相反自旋特征的带交叉点存在于倒易空间中时，通常是这种情况，反常霍尔电导率不简单地与自旋霍尔电导率成比例，比例因子是费米能级处的自旋极化。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry-Curvature Exchange Induced Anderson Localization in Large-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect
本文从理论上研究了双层石墨烯和磁性拓扑绝缘体薄膜中大陈数$\mathcal{C}$量子反常霍尔效应（QAHE）的局域化机制。我们发现，在存在的非线性无序，QAHE在这两个系统中成为安德森绝缘的预期时，无序强度足够大。然而，在自旋翻转障碍的存在下，在这两个主机材料的本地化机制是完全不同的。对于具有Rashba自旋轨道耦合的双层石墨烯，含$\mathcal{C}=4$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相，然后随着无序强度的增加局域化为Anderson绝缘体.而在磁性拓扑绝缘体薄膜中，含$\mathcal{C=N}$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相，然后随着无序强度的增加，转变为含${\mathcal{C}}={\mathcal{N}}-1$的QAHE，最后在${\mathcal{N}}-1$ QAHE和金属相之间循环后局域化到Anderson绝缘体中.对于后一个系统中的异常发现，通过对Berry曲率演化的分析，得知相变起源于导（价）带携带的Berry曲率的交换。最后，我们提供了一个与拓扑荷相关的唯象图像，以帮助理解这两种不同相变机制的物理起源。
2020-04-23 cond-mat.mes-hall
Unconventional Hall Effect induced by Berry Curvature
Berry相和Berry曲率在物理学拓扑学的发展中发挥着关键作用，并且确实对固态系统的输运性质做出了贡献。本文报道了在拓扑材料ZrTe 5薄片中发现的新的非零霍尔效应，当面内磁场平行于和垂直于电流时。令人惊讶的是，在面内霍尔电阻率中检测到关于磁场的对称和反对称分量。进一步的理论分析表明，磁输运性质起源于倾斜Weyl半金属中Berry曲率引起的反常速度。我们的工作不仅丰富了霍尔家族，但也提供了新的见解拓扑材料中的Berry相位效应。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fully nonequilibrium Hall response from Berry curvature
该研究针对时间反演对称、反演对称破缺的拓扑系统，提出贝里曲率诱导的完全非平衡霍尔响应，揭示其非微扰电场下不由贝里曲率偶极矩主导的特性及普适性，为强关联拓扑半金属研究提供新视角。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local phase-space Berry curvature and Hall transport in textured twisted bilayer graphene
Norwegian University of Science and Technology (NTNU)（挪威科技大学）；Brock University（布鲁克大学）
本文针对扭转双层石墨烯，分析其纹理化微狄拉克锥的局域相空间贝里曲率，明确几何响应峰值的局域填充值，建立局域解析框架以区分TBG相关的各类要素。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Berry phase and spin quantum Hall effect in the vortex state of superfluid He3 in two dimensions
我们证明了二维旋转超流He 3涡旋态的自旋量子霍尔效应可以描述为Bloch准粒子的绝热自旋输运。我们表明，自旋霍尔电导率写的Berry相以及陈数。这一结果与Bloch电子的绝热抽运和晶体中的自发极化有相似之处。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strain Tunable Berry Curvature Dipole, Orbital Magnetization and Nonlinear Hall Effect in WSe2 Monolayer
在时间反演对称性破缺系统中，电子拓扑结构通常与Berry曲率有关，Berry曲率可以引起反常的霍尔效应.本征单层过渡金属二硫属化物具有两个不等价的K和K'谷，Berry曲率符号相反，从而消除了体系中的反常霍尔效应。在这里，我们报告的实验实现的Berry曲率在一个单一的谷单轴应变打破C3 v对称性WSe 2单分子层。因此，虽然K谷和K'谷的Berry曲率本身仍然相反，但这两个谷对非零Berry曲率偶极子的贡献是相等的。在施加电场时，出现的Berry曲率偶极子将导致面外轨道磁化，这进一步诱导对E^2具有线性响应的异常霍尔效应，称为非线性霍尔效应。利用门控技术研究了中等空穴掺杂的WSe_2单层薄膜的非线性霍尔效应的应变调制输运特性。二次谐波霍尔信号与电场呈二次函数关系，对应的轨道磁化强度单位电流密度可达60。与具有面内自旋极化的传统Rashba-Edelstein效应相比，这种电流诱导的轨道磁化沿着面外方向，从而有望实现垂直磁化的高效电开关。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature, spin Hall effect and nonlinear optical response in moiré transition metal dichalcogenide heterobilayers
最近，在AB叠层MoTe $_2$ /WSe $_2$异质结中，实验观察到了拓扑平带和自旋霍尔效应。本文系统地研究了过渡金属二硫属化物（TMD）异质双分子膜中的Berry曲率效应。我们指出，远导带的莫尔势会在价带上产生相当大的周期性赝磁场。该周期性保偏光纤在莫尔布里渊区的每个谷中产生净贝里曲率通量。Berry曲率效应和自旋谷锁定效应的结合可以诱导实验中观察到的自旋霍尔效应。有趣的是，由保偏光纤产生的谷对比Berry曲率分布可以通过移位电流来探测，移位电流是由线性偏振光通过非线性响应引起的DC电流。我们的工作揭示了在波纹TMD异质双分子层中由Berry曲率引起的新的量子现象。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Imaging the valley and orbital Hall effect in monolayer MoS2
材料的电子结构的拓扑性质被编码在它的Berry曲率中，这是一个与横向电导率密切相关的量。在反转对称性破缺的过渡金属二硫属化物中，非零的Berry曲率导致谷霍尔效应。在本文中，我们确定了一个以前未被认识到的后果贝里曲率在这些材料：一个电场引起的变化，在电子的电荷密度方向。我们使用第一性原理计算表明，测量电场诱导的电荷密度或局域态密度的变化在MoS $_2$中，可以用来测量其能量依赖的谷和轨道霍尔电导率。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Edge Electrons, Chiral Anomaly and the Berry Phase
结果表明，从手征反常和Berry相的角度分析，可以解释最近实验中观察到的分数量子Hall边流体偏离普适指数为$α=1/ν$的幂律关联函数的现象.据观察，在边缘异常消失，这引起了非局部效应的电子创建运营商的建设方面的边缘玻色子领域。这种非局部性是导致幂律指数偏离边缘流体的$α=1/ν$的原因。存在由手征玻色子场描述的无带隙边缘激发，手征玻色子场的分支数与体中电子的极化状态有关。我们已经注意到，对于在$ν=\frac{1}{2m \pm 1}$处的完全极化状态，我们将具有单个分支，而对于在$ν=\frac{n}{2mn \pm 1}$处的部分极化状态，具有$n >1$和奇数，我们将具有$n$分支。然而，对于在$ν=\frac{n}{2mn \pm 1}$和$n$的非极化状态，我们甚至将有两个分支。
2004-01-22 cond-mat.mes-hall
Berry curvature induced magnetotransport in 3D noncentrosymmetric metals
利用半经典Boltzmann输运理论，考虑Berry曲率和轨道磁矩的影响，研究了非中心对称金属的磁电和磁热输运性质.这些效应使磁电和磁热电导率具有二次B依赖性，导致了平面霍尔效应、负磁阻、平面能斯特效应和负塞贝克效应等有趣的现象。与这些效应相关的输运系数显示出相对于所施加的电场和磁场之间的角度的通常的振荡行为。非中心对称金属的能带除了在一个带接触点处被Rashba自旋轨道耦合分裂。当费米能级低于（高于）带接触点时，观察到巨（减）负磁电阻。磁阻性质的这种差异与相应费米表面上的速度、Berry曲率和轨道磁矩的大小有关，其中轨道磁矩起主导作用。当费米能级低于（高于）能带接触点时，绝对磁电阻和平面霍尔电导率随Rashba耦合参数的增大而减小（增大）。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall
Higher-Order Nonlinear Anomalous Hall Effects Induced by Berry Curvature Multipoles
本研究揭示贝里曲率多极矩可诱导高阶非线性反常霍尔效应，通过对称性分析与计算验证了其在反铁磁体、拓扑绝缘体等材料中的主导阶响应，并提出了多种候选材料体系。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parent Berry curvature and the ideal anomalous Hall crystal
研究均匀Berry曲率母带中电子模型，发现高曲率下强排斥作用形成反常霍尔晶体，为理解多层石墨烯量子反常霍尔效应提供统一视角。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional metals for piezotronics devices based on Berry curvature dipole
压电电子学是一个新兴的领域，它利用应变来控制凝聚态物质的输运性质。目前，压电电子学的研究主要集中在电偶极子可调绝缘体上。由于没有电偶极子，金属被排除在这类应用之外。最近发现的Berry曲率偶极子可以存在于金属中，从而引入了在金属中产生压电效应的可能性。本文预测了二维（2D）1 $H$（M=Nb，Ta; X=S，Se）体系中应变能使Berry曲率偶极子发生开关，并导致非线性霍尔效应.基于对称性分析和第一性原理计算，我们发现这些二维单层金属具有所需的压电特性：无应变时，Berry曲率偶极子被对称性消除，抑制了非线性霍尔效应;而单轴应变可以有效地降低对称性，引入相当大的Berry曲率偶极子，并且在合理的实验条件下可以产生可观测的霍尔电压。因此，我们的工作表明，二维金属1 $H$ $_2$（M=Nb，Ta; X=S，Se）是压电电子学的理想平台。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall
Quantum Fluctuation of the Quantum Geometric Tensor and its Manifestation as Intrinsic Hall Signatures in Time-Reversal Invariant Systems
在时间反转不变系统中，所有的电荷霍尔效应预测到目前为止，是由于依赖于弛豫时间的外部效应。我们通过研究时反不变系统中霍尔电流的量子噪声谱来探索本征霍尔特征，发现了线性和非线性系统中的本征热霍尔噪声.量子几何张量和Berry曲率作为能带几何特征，在各种霍尔效应中起着关键作用，它们的量子涨落也起着关键作用。结果表明，在电场的线性阶中，热霍尔噪声是纯本征的，而二阶热霍尔噪声既有本征的贡献，也有非本征的贡献。特别地，二阶热霍尔噪声的本征部分是量子几何张量的量子涨落的表现，只要Berry曲率不为零，它就广泛存在。这些内禀热霍尔噪声为能带几何信息提供了直接可测的手段，包括量子几何张量的Berry曲率相关量和量子涨落。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature on the Fermi Surface: Anomalous Hall Effect as a Topological Fermi-Liquid Property
金属铁磁体中的内禀反常霍尔效应是由准粒子在费米面上的绝热运动所积累的Berry相所控制的，它是一种纯粹的费米液体性质，而不是象以前所认为的朗道抗磁性那样的“体”费米海性质.贝里相是一种新的拓扑成分，必须添加到朗道费米液体理论中的破缺反演或时间反演对称性的存在。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous skew-scattering nonlinear Hall effect and chiral photocurrents in {\it PT}-symmetric antiferromagnets
本研究针对PT对称反铁磁金属中单一机制霍尔效应消失的问题，发现了贝里曲率与斜散射协同产生的反常斜散射非线性霍尔效应，其具有螺旋度依赖的光电流特性，为反铁磁序探测提供了新工具。
2023-08-24 cond-mat.mes-hall
Giant Nernst and Hall Effects in Chiral Superconductors due to Berry Phase Fluctuations
我们考虑了在相变温度以上的手征超导体涨落区中的能斯特效应和霍尔效应，它们不是由传统的洛伦兹力引起的，而是由Bogoliubov-de Gennes哈密顿量的Berry相涨落引起的非对称散射引起的.结果发现，这些效果可以比传统的清洁样品，表现出定性不同的行为更显着。这些结果为最近在干净的URu $_2$ Si $_2$样品中观察到的能斯特效应提供了系统和全面的理解，该样品被认为是一种手征超导体。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Anomalous Layer Hall Effect in the Topological Magnet MnBi2Te4
最近，在均匀层状的二维反铁磁（AFM）MnBi 2Te 4中报道了一种称为层霍尔效应（LHE）的由于不寻常的层锁定Berry曲率引起的霍尔效应[A. Gao et.al，Nature 595，521（2021）]。在这项工作中，我们报告的量子化的LHE，我们称之为量子反常层霍尔效应（QALHE），可以实现在MnBi2Te4。QALHE起源于垂直电场将层锁Berry曲率粒子踢出费米海。值得注意的是，我们证明了电场反转可以切换量子霍尔电导的QALHE在均匀分层AFM阶段的符号。QALHE也可以在铁磁相中实现。这些结果为Berry曲率磁单极子的电学工程和拓扑磁体中的量子化分层输运提供了一条有希望的途径。
2022-06-24 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect and Berry phase in two dimensional electron gas
研究了具有Rashba型和Dresselhaus型自旋轨道耦合的高迁移率二维电子系统的自旋霍尔效应。通过Rashba耦合或Dresselhaus耦合产生垂直于电场的自旋电流。自旋霍尔电导与耦合强度无关，但其符号由两种耦合的相对比值决定。通过调节Rashba耦合来调节垂直于二维平面的表面电场的大小，可以控制自旋电流的方向。观察到自旋霍尔电导与导电电子的Berry相有密切关系。
2004-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tracing out the Berry curvature dipole and multipoles in second harmonic Hall responses of time-reversal symmetric insulators
固体的各种非线性特性，如时间反演对称绝缘体的圆形光电流效应、Weyl半金属的量子化光电流效应和时间反演对称金属的非线性霍尔效应，都与Berry曲率偶极子（BCD）有关。在这里，我们探讨的问题是否可以追溯到非线性光学响应的时间反演对称绝缘体的Berry曲率偶极子和多极。我们进行了实时的含时密度泛函理论计算，并研究了二次谐波产生的磁化率张量。磁化率张量的两个波段项与带间BCD成正比，一旦多次反射对称性的抵消效应被解除，则在霍尔响应上占主导地位。我们认为，非线性霍尔成分的二次谐波谱的绝缘体也可以作为一个有效的工具，提取能带结构几何通过Berry曲率偶极子和可能的多极子。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar Nernst effect from hidden band geometry in layered two-dimensional materials
本文提出准二维材料中源于Berry曲率和轨道磁矩面内分量的平面能斯特效应（2DPNE），分析其能带几何起源与对称性约束，并在应变双层石墨烯中验证实验可行性，拓展了相关理论及应用路径。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall
