Redistributing Chern numbers of Landau subbands: tight-binding electrons under staggered-modulated magnetic fields
本文研究了在磁场中电子的磁输运性质,磁场的磁通强度为$ϕ\pmΔϕ$。发现了霍尔电导的一种新的特殊行为,并且对弱无序具有鲁棒性:如果$ϕ={p\over{2N}}\times{2π}$($p$和$2N$是互质整数)是固定的,则朗道子带的陈数将在相邻对之间重新分布,因此当$Δϕ$从0增加到临界值$Δϕ_c$时,总的量子化霍尔电导在临界填充处表现出由$\pm{N}e^2/h$的直接跃迁。这一效应可以作为对交错磁通相的实验探索。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomaly-Induced Phenomena with Massive Fermions: Higher-Landau-Level Dominance from Spatially Modulated Electric Fields
Zhejiang University(浙江大学);Research Center for Nuclear Physics, Osaka University(大阪大学核物理研究中心);Tokyo University of Science(东京理科大学);RIKEN iTHEMS, RIKEN(理化学研究所 iTHEMS 部门,理化学研究所);Nagoya University(名古屋大学);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理学研究所);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
该论文研究任意强度磁场下带质量费米子的轴沃德恒等式,发现空间调制电场产生的电荷由更高朗道能级主导,为带隙系统的反常输运和光学响应提供微观基础,还揭示弱带隙外尔半金属空间调制手征磁效应的磁阻线性抑制特性。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
The Magnetoplasmon spectrum of a weakly modulated two-dimensional electron gas system
研究了磁调制二维电子气(MM2DEG)的磁等离子体激元谱。我们在自洽场方法下导出了朗道带内和带间磁等离子体激元谱。推导是在零温度以及在有限温度下进行的。结果之间和内朗道带磁等离子体激元谱作为逆磁场的函数。作为磁调制的结果,磁外斯振荡被发现发生在磁等离子体光谱。此外,我们的有限温度理论有利于分析温度对磁等离子体光谱的影响。的结果进行了比较与电调制的2DEG系统所获得的。此外,我们推导和讨论的同时电和磁调制的磁等离激元谱的2DEG时,调制是同相的,以及当它们是异相的影响。在前一种情况下,磁振荡受两个调制的相对相位的影响,振荡的位置取决于两个调制的相对强度,而在后一种情况下,我们发现对于特定的调制相对强度,外斯振荡完全被抑制。
2009-12-12 cond-mat.mes-hall
Collective Excitations Spectrum in Density Modulated One-Dimensional Electron Gas in a Magnetic Field
我们确定了在外加磁场作用下,抛物约束密度调制准一维电子气(1DEG)的集体激发谱,并讨论了数值结果.我们在自洽场(SCF)方法中推导出带间和带内磁等离子体光谱。在这项工作中,我们专注于磁等离子体激元振荡在这个系统中,并作为这样的结果,提出了内朗道带磁等离子体激元光谱,表现出振荡行为,这些振荡是不具有恒定的周期在1/B,并显着影响在低B和相应的高1/B。
2007-08-13 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Properties of electrically modulated monolayer Graphene
对垂直磁场B作用下的电调制单层石墨烯的热力学性质进行了理论研究,旨在确定调制诱导效应对电调制石墨烯热力学性质的影响,并将所得结果与传统的二维电子气的结果进行了比较.由于电调制而产生的一维周期势提升了朗道能级的简并度,并将它们转换成宽度随B振荡的能带。我们发现Weiss型振荡的小值的B和dHvA型振荡在较大值的值$B$。我们发现,与传统的2DEG系统相比,在石墨烯中,调制诱导的热力学性质的影响增强,阻尼较小。
2008-04-21 cond-mat.mes-hall
Photoconductivity in AC-driven modulated two dimensional electron gas in a perpendicular magnetic field
本文研究了二维电子系统(2DES)在磁场和二维调制(2D)作用下的微波光电导。该模型以非微扰的精确方式包含了微波和朗道的贡献,对周期势作微扰处理。Landau-Floquet态提供了一个方便的基础,相对于该基础,晶格势变得依赖于时间,诱导Landau-Floquet能级之间的跃迁。基于这种形式主义,我们提供了一个Kubo的公式,考虑到振荡Floquet结构的问题。总纵向电导率和电阻率表现出强烈的振荡,由$ε= ω/ ω_c$确定,其中$ω$为辐射频率,$ω_c$为回旋频率。振荡遵循最小值以$ω/ω_c =j + {1/2} (l-1) + δ$为中心,最大值以$ω/ω_c =j + {1/2} (l-1) - δ$为中心的模式,其中$j=1,2,3.......$、$δ\sim 1/5$是恒定移位,$l$是主导多极贡献。随着电子迁移率和微波功率强度的增加,负阻态(NRS)发展。这些NRS出现在晶格参数($a$)的值的窄窗口区域中,在$a \sim l_B$周围,其中$l_B$是磁性长度。有人建议,这些现象可以观察到在人工制造的阵列的周期性散射体在超净$GaAs/Al_xGa_{1-x} As$异质结的界面。
2006-04-07 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener and Rabi oscillations in the spin-dependent conductance
我们描述了在磁场空间调制的导线中自旋相关的量子电导。磁场的方向和强度的变化充当混合自旋投影的扰动。这由铁磁纳米线例示。在那里,局部场平滑地改变其方向,产生如由众所周知的Cabrera-Falicov模型所描述的畴壁(DW)。在这里,我们推广这个模型,也包括强度调制。我们确定了两个显着的非绝热制度时,出现这样的磁inhoxidation发生。1)如果DW处的场强足够弱,则局部塞曼能量导致避免交叉。因此,自旋翻转概率遵循朗道-齐纳公式。2)对于强场,自旋相关的电导显示振荡作为DW宽度的函数。我们用拉比振荡来解释它们。从这个简化的观点得到的时间和长度尺度显示出良好的协议与自旋相关的运输的精确动力学解。这些结果仍然有效的其他情况下,涉及调制的磁结构,因此,他们打开了新的前景,在自旋为基础的设备中使用的量子干涉。这篇论文是专门为终身合作者帕特里夏·莱夫斯坦的记忆。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of Dirac electrons in graphene in the presence of a spatially modulated magnetic field
我们研究了单层石墨烯片中Dirac电子在垂直磁场中的电输运性质,磁场沿一个方向周期性地弱调制.我们发现朗道能级展宽成带,其宽度随带指数和磁场的变化而振荡.我们确定了该系统的磁导率张量的$σ_{yy}$分量,结果表明:我们还解析地确定了$σ_{yy}$的渐近表达式,并将这些结果与最近电调制石墨烯和磁调制传统二维电子气(2DEG)系统的结果进行了比较,发现在本文所考虑的磁调制石墨烯系统中,与2DEG相比,$σ_{yy}$中的外斯振荡具有减小的振幅,但受温度的阻尼较小,同时它们具有比电调制石墨烯系统中更高的振幅。我们还发现,这些振荡的相位由$π$与电调制系统,而他们是在与那些在2DEG系统的相位。
2008-04-11 cond-mat.mes-hall
A Laterally Modulated 2D Electron System in the Extreme Quantum Limit
我们报告磁输运的二维电子系统(2DES),位于32纳米以下的表面,与表面超晶格栅极结构的周期性39纳米施加周期性调制其潜在的。对于低朗道能级填充物$ν$,对角线电阻率显示出丰富的波动模式,即使在周期性调制的无序占主导地位。基于2DES中存在的长波长、强无序和短波长、弱周期调制的综合效应的理论论据定性地解释了这些数据。
2003-11-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect on Dirac electrons in modulated graphene
本文研究了垂直磁场下电调制石墨烯中Dirac电子的输运性质,发现周期势场展宽Landau能级,霍尔导电率呈现Weiss和SdH振荡,并讨论了整数量子霍尔效应。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall
Landau levels on a surface of weak topological insulators
三维弱拓扑绝缘体(WTI)等效于二维量子自旋霍尔绝缘体的叠层,其侧面容纳了无质量的狄拉克电子. WTI的一个显著特征是表面态通常由倒易空间中的两个狄拉克锥组成。研究了垂直磁场中WTI中Dirac电子的朗道量子化。结果表明,当磁层长度$l_B$远大于层间距$a$时,表面电子按照狄拉克电子的量子化规则量子化到朗道能级.它还表明,随着减少$l_B$对$a$,每个朗道能级和它的自旋状态成为调制在一个非平凡的方式。我们证明,这是由于两个狄拉克锥的分层结构的离散性引起的混合。
2015-08-19 cond-mat.mes-hall
Temperature effects on magnetoplasmon spectrum of a weakly modulated graphene monolayer
在这项工作中,我们确定温度对磁等离子体光谱的电调制石墨烯单层以及二维电子气(2DEG)。内朗道带磁等离子体光谱内的自洽场(SCF)的方法进行了研究,为上述两个系统。所得结果不仅表现出Shubnikov-de Hass(SdH)振荡,而且还表现出可伸缩性振荡(Weiss振荡)。这些振荡是作为逆磁场的函数的周期性的。我们发现,这两个磁振荡,SdH和Weiss,有一个更大的幅度,并对石墨烯的温度比传统的2DEG更强大。此外,在两个系统中的磁等离子体激元振荡之间存在$π$相移,这可以归因于石墨烯中的狄拉克电子在磁场中穿过闭合路径时获得Berry相位。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Modulation of Landau levels and de Haas-van Alphen oscillation in magnetized graphene by uniaxial tensile strain/ stress
应变工程技术使我们能够以各种方式改变石墨烯的电子特性。在连续近似下,应变的影响导致赝规范场的出现和费米速度的调制。在这项研究中,我们从理论上研究了线性单轴拉伸应变和/或应力的影响,这使得费米速度各向异性,在一个磁化的石墨烯片上施加的静电电压的存在下。更具体地,我们分析了费米速度的各向异性性质对磁化石墨烯片中的结构朗道能级和de Haas-van Alphen(dHvA)量子振荡的影响。还讨论了外加应变方向的影响。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Landau bands due to spin-orbit coupling
我们表明,朗道带中获得的二维横向半导体超晶格的自旋轨道耦合(SOC)的Rashba/Dresselhaus型,线性的电子动量,放置在倾斜的磁场,不遵循空间调制的对称性。此外,发现这种现象依赖于磁场的相对倾斜和SOC类型:a)当仅存在Rashba SOC并且磁场在超晶格方向上倾斜时,b)存在Dresselhaus SOC并且磁场在垂直于超晶格的方向上倾斜。因此,调制系统的可测量的属性成为各向异性的倾斜磁场时,该领域是圆锥形旋转的$z$轴,在一个固定的极角,我们证明通过计算电阻率和磁化。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下,将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程,得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外,我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题,并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义,并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程,以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Hofstadter butterflies in magnetically modulated graphene bilayer: an algebraic approach
研究表明,在均匀磁场中,Bernal双层石墨烯(BLG)表现出整数量子霍尔效应,并具有零朗道能级异常\cite{Geimbilayer} .在本文中,我们考虑这样的系统在一个二维周期磁调制与正方形晶格对称。它示出代数,由此产生的Hofstadter光谱可以表示在单层石墨烯在类似的磁调制的相应的光谱。在弱场极限下,利用紧束缚模型,我们还导出了周期性磁调制下BLG系统的Harper-Hofstadter方程。我们进一步证明了这种系统中霍尔电导率的拓扑量子化,并指出对于量子化霍尔电导率的所有量子数,量子化霍尔平台是等间距的.
2022-05-12 cond-mat.mes-hall
Many-Body Floquet Theory for Radiative Heat Transfer in Time-Modulated Systems
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d’Optique, CNRS, Université Paris-Saclay(查尔斯·法布实验室,UMR 8501,光学研究所,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学)
本文提出了一种多体Floquet理论,用于研究时间调制系统中的辐射热传递,通过非稳态相关性和记忆效应扩展了波动电动力学,并实现了对纳米尺度热传递的主动频率选择性控制。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Correlations in the elastic Landau level of spontaneously buckled graphene
范德瓦尔斯材料中几乎平坦的能带产生的电子相关性已经被证明是设计人工量子物质的强大舞台,包括超导体,相关绝缘体和拓扑物质。这种现象已经在各种扭曲的范德华材料中实验观察到,例如石墨烯和二硫属化物多层膜。在这里,我们表明,自发屈曲的石墨烯可以产生一个相关的状态,从一个弹性的伪朗道水平出现。我们的研究结果建立在最近的实验结果之上,该实验结果报告说,当放置在hBN或NbSe $_2$衬底上时,褶皱的石墨烯片松弛,形成周期性的长程屈曲图案。在赝轴规范场存在下,低能物理可以用电子精确描述,导致亚晶格极化朗道能级的形成。此外,我们验证了在零朗道能级的高态密度导致形成一个周期性调制的亚铁磁基态,它可以通过施加外部电场来控制。我们的研究结果表明,周期性应变石墨烯是一个多功能的平台,探索新兴的电子态所产生的相关弹性朗道能级。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Quantum-oscillation-modulated angular dependences of the positive longitudinal magnetoconductivity and planar Hall effect in Weyl semimetals
采用Landau量子化与Boltzmann方程相结合的方法,研究了Weyl半金属中手征反常的正纵向磁导率(LMC)和平面霍尔效应.研究发现,在弱磁场区,LMC和平面霍尔电导率(PHC)服从$\cos^{6}θ$和$\cos^{5}θ\sin θ$依赖于磁场和电场之间的夹角$θ$.对于更高的磁场,LMC和PHC分别与$\cos^{2}θ$和$\cosθ\sinθ$相关。有趣的是,PHC可以表现出不同的$θ$的量子振荡,由于在$1/B$振荡的手性化学势。当磁场和电场非共线时,LMC和PHC将偏离经典的$B$ -二次依赖关系,即使在弱磁场区也是如此。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall
Induced chiral Dirac fermions in graphene by a periodically modulated magnetic field
研究了调制磁场对中性石墨烯电子结构的影响。研究发现,施加一个小的交错调制磁场不会破坏石墨烯的Dirac-cone结构,从而保持其4倍零能简并。原来的Dirac点(DP)只是移动到k空间中的其他位置。通过逐渐改变交错场,产生与原始DP具有完全相同的电子-空穴交叉能量的新DP,并且新DP和原始DP都连续移动。一旦两个DP被移动到相同的位置,它们就会相互湮灭并消失。在交错场作用下,这些DP的产生和演化过程被发现有一个非常有趣的模式,我们对此进行了仔细的研究。一般来说,每一对DP都存在一个相应的各向异性无质量费米子分支,导致除了第零个Landau能级(LL)具有稳健的$4n_t$ -倍简并度外,其他所有的LL都是4-倍简并的。结果,霍尔电导率$σ_{xy}$在零能量上显示出大小为$4n_te^2/h$的阶跃。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical properties of graphene nanoribbons in external fields
综述了石墨烯纳米带在磁场、电场、复合场和调制场中的电学和光学性质。考虑了侧向约束、曲率、堆叠、非均匀子系统和混合结构等因素的影响。由于外场与几何结构之间的复杂竞争而产生的特殊电子性质包括许多一维抛物子带、驻波、特殊的边缘局域态、宽度和场相关的能隙、磁量子化的准朗道能级、曲率诱导的振荡朗道子带、准朗道能级的交叉和反交叉、层状结构中能谱的共存和组合、以及态密度中的各种峰结构。存在不同的吸收光谱和不同的选择规则,包括边依赖选择规则、磁光选择规则、朗道吸收峰的分裂、群内和群间朗道跃迁以及类单层和类双层朗道吸收光谱的共存。理论计算和实验测量之间进行了详细的比较。预言的结果,抛物线子带,边缘局域态,间隙开放和调制,朗道子带的空间分布,已被各种实验测量验证。
2016-01-10 cond-mat.mes-hall
Composite Fermions in Modulated Structures: Transport and Surface Acoustic Waves
受Willett等人最近实验的启发[Phys. Rev. Lett. 78,4478(1997)],我们采用半经典复合费米子理论研究了周期性密度调制对朗道能级填充因子nu=1/2附近量子霍尔系统的影响。我们表明,即使是一个弱的密度调制导致表面声波(SAW)传播的巨大变化,并提出了几个关键功能的实验观察的解释。我们预测,适当安排的直流传输测量将显示出类似于SAW测量中看到的结构。
1998-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Magneto--Acoustic Transport in Modulated Quantum Hall Systems Near $ν=1/2$
受Willett等人[Phys.Rev. Lett.,{ \bf 78},4478(1997)]我们发展了一种磁输运理论,用于在存在附加的周期性密度调制的情况下,在朗道能级填充因子$ν= 1/2$附近的分数量子霍尔区中的二维电子气(2DEG)对表面声波(SAW)的响应。假设在$ν= 1/2$处存在复合费米面(CF-FS),并证明了密度调制引起的复合费米面(CF-FS)的形变是实验条件下所观测到的输运异常的起源.我们的分析进行特别是对应于SAW实验的非本地的情况下。我们介绍了一个新的模型的变形CF-FS。该模型使我们能够解释的异常功能的调制的2DEG的SAW附近$ν= 1/2:$即电子电导率的非线性波矢量依赖的响应,在SAW速度偏移和衰减的峰值的外观和各向异性的效果,所有这些都源于贡献的电导率张量由于该地区的CF-FS是平坦的应用调制。
2005-07-13 cond-mat.mes-hall
Hysteresis, transient oscillations, and nonhysteretic switching in resonantly modulated large-spin systems
研究了强磁场中共振调制大自旋系统的经典动力学。我们证明了这些系统具有特殊的对称性。它导致特征非线性效应。它们包括磁化分支之间的突然切换与变化的调制场没有滞后和特定的模式切换中存在的多稳态和滞后。与稳态受迫振动一起,横向自旋分量可以显示在拉莫尔频率和由各向异性能确定的较慢频率的组合下的瞬态振动。该分析基于微观理论,该理论考虑了对单分子磁体和其他大自旋系统重要的弛豫机制。我们发现如何Landau-Lifshitz模型应该被修改,以描述经典的自旋动力学。瞬态振荡的发生取决于弛豫参数之间的相互关系。
2008-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Velocity shift of surface acoustic waves due to interaction with composite fermions in a modulated structure
研究了在朗道能级填充$ν=1/2$附近的二维电子气中,周期性密度调制对声表面波传播的影响。在复合费米子理论中,这个问题被描述为费米子受到空间调制的磁场和随机磁场的散射。我们发现,百分之几的调制引起的SAW速度漂移的大峰值,最近已经观察到的Willett等人。作为进一步支持这一理论,我们发现直流电阻率是在很好的协议与最近的数据Smet等人。
1998-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magneto-optical effects in the Landau level manifold of 2D lattices with spin-orbit interaction
硅烯是一种极具竞争力和应用前景的二维材料,具有有趣的拓扑、电子和光学性质。在硅烯及其类似物,锗烯和锡烯中存在强的自旋轨道相互作用,导致能谱中的能隙的打开和每个谷中带的自旋分裂。我们开发了一种通用方法来确定当高斯光束入射到在静态磁场存在下生长在电介质衬底上的硅烯上时硅烯的磁光响应。本文采用半经典的方法对硅烯单分子膜进行了处理,利用光束传输的一般模型描述了法拉第旋转(FR)和磁光克尔效应(MOKE)。该响应可以被电调制和磁调制。我们推导出谷和自旋极化FR和MOKE任意偏振的入射光在太赫兹制度的解析表达式。我们证明,大FR和MOKE可以通过调整这些迷人的二维材料中的电场,磁场和化学势来实现。新型valleytronic实验的影响进行了讨论。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic properties of a magnetically modulated graphene
本文报道了在恒定垂直磁场作用下,磁调制对石墨烯单分子层热力学性质的影响。一维空间电或磁调制使朗道能级简并度升高,转变为能带,其带宽随磁场振荡,导致热力学性质出现Weiss型振荡。研究了磁调制对石墨烯片热力学性质的影响,并与电调制石墨烯和磁调制常规二维电子气(2DEG)进行了比较。我们观察到Weiss型和de Haas-van Alphen(dHvA)振荡在低和高磁场,分别。磁调制石墨烯与电调制石墨烯相比,在热力学量的Weiss型振荡中存在确定的相位差。另一方面,当与磁调制2DEG相比时,相位保持相同并且振荡的幅度大。给出了态密度和Helmholtz自由能的显式渐近表达式,定性地理解了Weiss型振荡的相位和振幅。我们还研究了热力学性质时,电和磁调制。当调制为异相时,Weiss型振荡仍然存在。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coexistence of Van Hove Singularities and Pseudomagnetic Fields in Modulated Graphene Bilayer
石墨烯的堆叠和弯曲是微不足道的,但对石墨烯的多方面物理学的控制却非常强大。通过改变扭转角,由于莫尔超晶格势,人们可以通过强电子相关来驱动系统通过过多的奇异态,而周期性或三轴应变诱导能带结构离散化为朗道能级,而不需要外部磁场。我们制作了一个混合系统,包括堆叠和弯曲调谐旋钮。我们已经通过化学气相沉积,使用$^{12}$ C和$^{13}$ C前体生长了石墨烯单层,这使得我们能够通过拉曼光谱映射单独地寻址层。我们通过在沉积在底层($^{12}$ C)上的均匀磁性纳米颗粒(NP)上雕刻顶层($^{13}$ C)来实现远程空间调制。原子力显微镜研究表明,顶层倾向于松弛成在NP的位置处具有C $_3$轴对称性的金字塔形波纹,这已被广泛报道为石墨烯单层中的大伪磁场(PMF)的来源。调制的石墨烯双层(MGBL)还包含几微米大的域,其具有约10 $^{\circ}$的扭转角,其通过由于范霍夫奇点(VHS)的形成而导致的G模式的拉曼强度的极端增强来识别。我们由此得出结论,扭曲引起的VHS共存与产生的保偏光纤在应变锥体对象没有相互干扰。用磁性纳米粒子调制的石墨烯双层是一种非平凡的混合系统,其在巨经典自旋的环境中容纳扭曲诱导的VHS和PMF的特征。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall
Ising quantum Hall ferromagnetism in Landau levels $\left\vert N\right\vert \geq 1$ of bilayer graphene
垂直于Bernal堆叠的双层石墨烯中的手性二维电子气(C2 DEG)I施加的磁场将动能量化为离散的朗道能级$N=0,\pm 1,\pm 2,...$。当朗道能级$N=0$是八倍简并时,当计算自旋和谷自由度时,较高的朗道能级($ \left\vert N\right\vert \geq 1$)是四倍简并。在这项工作中,Hartree-Fock近似被用来研究在整数填充$ \widetilde{ν}=1,2,3$这些更高的朗道水平的C2 DEG的相图。在这些填充因子下,C2 DEG是谷或自旋伊辛量子霍尔铁磁体。在奇数填充时,C2 DEG是自旋极化的,并且其所有电子都在一个谷或另一个谷中。与朗道能级$N=0.$中的大多数基态相比,没有谷间相干性。在均匀填充时,$\widetilde{ν}=2,$ C2 DEG或者是完全自旋极化的,电子占据两个谷,或者是自旋非极化的,电子占据两个谷中的一个。一个有限的电场(或偏置)垂直于C2 DEG的平面,诱导这些不同的基态之间的一系列一阶相变。输运能隙或其斜率在发生转变的偏压处是不连续的。这种不连续性可能导致在该偏压下C2 DEG的输运性质的变化。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Effects of large disorder on the Hofstadter butterfly
受最近的实验的启发,在大的横向磁场中放置的周期性调制的二维电子系统,我们研究的无序和周期势的影响之间的相互作用在整数量子霍尔制度。特别是,我们研究的情况下,无序大于周期性调制,但都足够小,朗道能级混合是可以忽略不计的。在这个极限下,自洽玻恩近似是不够的。我们进行了大量的数值计算,以了解最低朗道水平的相关物理,如波函数的频谱和性质(局部或扩展)。根据我们的研究结果,我们提出了一个定性的解释最近发现的新功能在运输测量。
2004-01-02 cond-mat.mes-hall
Beating of the oscillations in the transport coefficients of a one-dimensionally periodically modulated two-dimensional electron gas in the presence of spin-orbit interaction
研究了在垂直磁场$B$、{ \it弱}一维(1D)周期势调制和仅用Rashba项描述的自旋轨道相互作用(SOI)存在下二维电子气(2DEG)的输运性质.在没有调制的情况下,SOI将相邻朗道能级的自旋向上和自旋向下状态混合成两个新的、不相等间隔的能量分支。这些分支的电平在存在调制的情况下加宽成频带,并且它们的带宽随场$B$振荡。在费米能级下,每个系列的$n$能级带宽在不同的场$B$值处有最小值或为零。与没有SOI的1D调制的2DEG(仅一个平带条件适用于该2DEG)相比,这里存在两个平带条件,这两个平带条件可以作为SOI强度$α$的函数而显著改变,并且因此影响2DEG的输运系数。Weiss和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡的相位和振幅取决于$α$的强度。对于小的$α$值,两个振荡都显示出拍频模式。前者是由于独立的振荡带宽,而后者是由于状态密度的修改,表现出奇偶填充因子转变,几乎与调制强度无关。对于强值的$α$的SdH振荡分裂成两个。
2004-12-24 cond-mat.mes-hall
Spin transmission control in helical magnetic fields
我们计算了空间调制塞曼分裂能带存在下的二维波导中的自旋输运。我们表明,在自旋演化主要是绝热的制度中,自旋背散射率可以通过自旋分裂带之间的非绝热朗道-齐纳跃迁来调节[C。贝特豪森等例如,Science 337,324(2012)]。这种机制是容忍对自旋无关的散射过程。完全自旋极化的系统表现出完全的自旋反向散射,因此电流开关。在部分自旋极化系统中,Landau-Zener跃迁点的空间序列通过背散射自旋极化输运模式的重新占据来增强电阻调制。我们讨论一个可能的应用作为自旋晶体管。
2012-07-23 cond-mat.mes-hall
Theory of Weiss oscillations in the magnetoplasmon spectrum of Dirac electrons in graphene
本文研究了在均匀磁场作用下,弱调制单层石墨烯中狄拉克电子的集体激发谱(磁等离子体激元谱)。我们考虑了一维电调制和垂直于石墨烯的磁场,用自洽场方法得到了朗道带内等离子体激元谱的解析结果。我们发现外斯振荡的磁等离子体激元光谱,这是这项工作的主要重点。结果内朗道带磁等离子体光谱作为反磁场的函数。这些结果也与传统的2DEG。我们已经发现,外斯振荡的磁等离子体激元谱的幅度较大,相比,在传统的2DEG相同的调制强度,调制周期和电子密度。
2007-10-19 cond-mat.mes-hall
Analytic solution to pseudo-Landau levels in strongly bent graphene nanoribbons
本文同等处理非均匀 Fermi 速度与赝磁场,给出强弯曲石墨烯纳米带赝朗道能级的解析解,可由 ARPES 和输运实验检验并推广至其他材料。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological origin of flat-bands as pseudo-Landau levels in uniaxial strained graphene nanoribbons and induced magnetic ordering due to electron-electron interactions
本文研究了单轴周期性应变石墨烯中平带的拓扑起源,发现其源于畴壁处的拓扑局域波函数并可用赝朗道能级解释,且平带在弱Hubbard相互作用下能诱导出反铁磁和铁磁畴。
2023-03-07 cond-mat.mes-hall
Melting of Spatially Modulated Phases in La-doped BiFeO3 at Surfaces and Surface-Domain Wall Junctions
从原子水平上探讨了多铁性LaxBi 1-xFeO 3在准形态相变附近表面与畴壁现象之间的相互作用。扫描透射电子显微镜(STEM)能够以皮米级的精度绘制材料的原子结构,从而直接洞察该材料中序参量的空间分布及其在表面和界面处的行为。在这里,我们使用热力学朗道-金兹伯格-德文郡(LGD)的方法来解释的空间调制相(SMP)的出现在La 0.22Bi 0.78FeO 3薄膜,并建立由La掺杂引起的极化梯度系数的变化是主要的驱动机制。的抑制,或“熔化”,在畴壁表面结附近的SMP的实验观察和模拟LGD理论的框架。熔化起源于系统倾向于最小化由膜外的长程杂散电场和膜内的相关去极化效应引起的静电能。观察到的行为提供了洞察的起源在多铁性的表面和界面行为。
2019-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bifurcation to complex dynamics in largely modulated voltage-controlled parametric oscillator
本文通过数值求解LLG方程,研究微波VCMA效应下磁化动力学,发现当调制场超过外磁场时出现混沌等复杂动力学,并绘制分岔图加以表征。
2024-02-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Stückelberg interference in a superconducting qubit under periodic latching modulation
当量子比特的能级间隔在一个避免的交叉点上被周期性地调制时,就会发生隧穿到激发态的现象,从而产生朗道-齐纳-施蒂克尔伯格干涉。到目前为止研究的调制类型对应于电平间隔的连续变化。在这里,我们研究周期性锁存调制,其中电平分离在两个值之间突然切换,否则保持恒定。在这种情况下,传统的方法的基础上的渐近朗道-齐纳(LZ)公式的转移概率是不适用的。我们发展了一个新的绝热脉冲模型的系统的演变,并推导出共振条件。此外,我们推导出的解析结果的基础上的行波近似(RWA)。绝热脉冲模型和RWA的结果进行了比较与一个完整的数值模拟。这些理论预测进行了测试,在实验装置组成的transmon的磁通偏置调制与方波的形式。观察到丰富的光谱,具有明显的特征,对应于两个制度:慢调制和快调制。这些实验结果表明,在非常好的协议与理论模型。此外,相对于众所周知的正弦调制的情况下的差异进行了讨论,理论和实验。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Replica study of pinned bubble crystals
在更高的朗道能级($N>1$)中,强垂直磁场中二维电子气的基态从部分填充朗道能级的小填充$ν$的维格纳晶体演化为一系列气泡态,随着$ν$的增加,每个气泡的引导中心数也随之增加,最后演化为$ν=0.5$附近的调制条纹态。在这项工作中,我们计算了频率依赖的纵向电导率$% σ_{xx}(ω) $的维格纳和气泡晶体状态的存在下的障碍。我们应用弹性理论的晶体状态,其特征在于由剪切和体积模量。我们从微观含时Hartree-Fock近似得到这两个模量。然后,我们使用的副本和高斯变分方法来处理的影响,无序。在半经典近似下,我们得到了动态电导率和钉扎频率与朗道能级填充因子的函数关系,并将我们的结果与最近的微波实验进行了比较。
2005-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The influence of elastic strain gradient on the upper limit of flexocoupling strength, spatially-modulated phases and soft phonon dispersion in ferroics
在Landau-Ginzburg-Devonshire(LGD)理论的框架下,研究了在方形弹性应变梯度存在下,序参量和弹性应变梯度之间的挠曲耦合对具有公度和非公度长程有序相的铁电体中空间调制相(SMP)稳定性的作用.对于任意应变梯度,自由能稳定性要求有平方弹性应变梯度。得到的解析表达式表明,静态体挠曲电效应强度的大小的基本上限,由Yudin和Tagantsev建立的平方弹性应变梯度和高阶梯度项下的情况下,应被取代的挠曲电耦合强度的梯度项的存在下的温度依赖性条件。此外,我们建立了SMP出现,并成为稳定的公度铁电体,如果flexocoupling常数超过临界值,定义的约化温度,应变和序参量梯度常数,收缩和膨胀系数在LGD功能。我们计算的软声子色散铁性材料的公度和非公度的长程有序相允许平方弹性应变梯度,以及静态和动态flexocoupling。结果表明,光模的色散对弯曲耦合的影响较小,而声模的色散对耦合强度的影响较大。结果表明,随着弯曲耦合常数的变化,光模和声模的色散出现了非平凡的差异。
2016-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau-Zener without a Qubit: Unveiling Multiphoton Interference, Synthetic Floquet Dimensions, and Dissipative Quantum Chaos
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
本文在非线性多能级玻色子系统中研究Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉,通过两个超导谐振器实验展示弱非线性下的类两能级干涉、强非线性下的Kerr多光子共振,并理论证明LZSM峰合并可导致耗散量子混沌。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
The selection rule of graphene in a composite magnetic field
采用广义紧束缚模型和精确对角化方法计算了复合磁场作用下单层石墨烯的光学性质。均匀磁场和调制磁场的比例对吸收峰的结构、数量、强度和频率有很大影响,因此可以解释随后诱导的额外选择规则。当调制场增加时,在均匀磁场下,每个对称峰分裂成一对强度较低的非对称峰。阈值吸收频率随红移呈现明显的演化。这些吸收峰遵循与朗道能级跃迁相同的选择规则。此外,在足够强的调制强度下,吸收光谱中的额外峰可能由不同的选择规则引起。
2014-04-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strain Modulated Superlattices in Graphene
石墨烯的应变工程利用了狄拉克电子最引人注目的响应之一,使得它们能够通过应变诱导的伪磁场进行操纵。许多理论上提出的设备,如谐振腔和谷滤波器,以及新的现象,如蛇的状态,可能会通过这种效果。然而,这些建议,需要强大的,空间振荡的磁场,而迄今为止,只有伪规范场的产生和影响的变化在一个长度尺度远大于磁长度已被报道。在这里,我们创建一个周期性的伪规范场的配置文件使用周期性的应变,在长度尺度上的变化可与磁长度和研究其对狄拉克电子的影响。周期性的应变分布是通过以极端(>10%)应变拉动石墨烯并形成纳米级波纹来实现的,类似于在其边缘拉紧的塑料包装。结合扫描隧道显微镜和原子计算,我们发现,空间振荡应变的结果在一个新的量子化不同于熟悉的朗道量子化在以前的研究中观察到的。我们还发现,石墨烯波纹的特征在于碳-碳键长的巨大变化,直接影响原子之间的电子耦合,在单个波纹中,这可能与两种不同材料一样不同。其结果是一个单一的石墨烯片,有效地作为一个电子超晶格。因此,我们的研究结果也建立了一种新的方法来合成一个有效的二维横向异质结构-通过周期性调制的晶格应变。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photonic spin Hall effect dependent on Landau level transitions in monolayer WTe2
Tianjin University of Commerce(天津商业大学);Hunan Normal University(湖南师范大学)
单层WTe2中通过Landau能级跃迁调控光子自旋霍尔效应,揭示霍尔角对PSHE的强影响及自旋轨道相互作用的特性。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall physics.optics