Photoinduced Anomalous Supercurrent Hall Effect
本研究预测含内置超流的二维常规超导体受圆偏振光照射会产生光致超流霍尔效应，建立了弱散射下的微观理论，揭示了其对称破缺机制与霍尔超流和准粒子复合时间成正比的规律。
2024-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent in the quantum Hall regime
将超导性和量子霍尔效应结合起来是一种创造拓扑态和激发态的新途径。尽管有这种潜力，量子霍尔体系中的超导性特征仍然很少，而且通过QH弱连接的超导电流到目前为止还没有实验观察到。在这里，我们证明了在高达2特斯拉的磁场下，QH区中存在一种新型的超导载流态。在量子霍尔机制中观察到的超电流标志着在寻求奇异拓扑激发（如马约拉纳费米子和副费米子）方面迈出了重要的一步，这可能会在容错量子计算中找到应用。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Planar Hall supercurrent and δϕ-shift in the topological Josephson junction
本文理论研究了三维拓扑绝缘体表面超导/铁磁约瑟夫森结，揭示面内磁化诱导的平面霍尔超电流、自旋转移力矩及反常δϕ结和π位移，为拓扑量子器件提供新机制。
2024-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent-enabled Andreev reflection in a chiral quantum Hall edge state
置于s波超导体附近的手征量子霍尔（QH）边缘态经历诱导超导关联。最近的实验已经观察到邻近耦合的影响QH边缘状态通过签名的中介过程的Andreev反射。我们提出了这种效果背后的微观理论建模系统的多体哈密顿量，由一个s波超导体，受自旋轨道耦合和磁场，这是由电子隧穿耦合到QH边缘状态。通过对超导体积分，我们得到了QH边缘态的有效配对哈密顿量。我们澄清的定性外观的非局部超导相关性的手征边缘状态和分析预测的抑制电子-空穴转换在低能量（泡利阻塞）和负电阻的Andreev反射的实验签名在这个设置。特别是，我们展示了如何超导体的两个表面现象，即Rashba自旋轨道耦合和超导由于迈斯纳效应，是必不可少的Andreev反射。我们的工作为实现Majorana零模及其仿费米推广提供了一条有希望的途径。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall
Spin Supercurrent in the Canted Antiferromagnetic Phase
在填充因子为$ν=2$的双层量子霍尔系统中，自旋和层（赝自旋）自由度在倾斜的反铁磁相中相干纠缠。出现了一个复杂的戈德斯通模式描述这样一个组合的自由度。在零隧穿相互作用极限（$Δ_{\text{SAS}}\rightarrow 0$）下，其相场在每一层内激发携带自旋和电荷的超电流。霍尔电阻被预测成为反常精确的$ν=1$双层系统中的逆流和阻力实验。此外，它表明，在双层系统中流动的总电流是一个超导携带单独的自旋在逆流的几何形状。有趣的是，所有这些现象只发生在不平衡的双层系统中。
2013-04-01 cond-mat.mes-hall
Full control of quantum Hall supercurrent in a side gated graphene Josephson junction
我们提出了一种基于石墨烯的约瑟夫森结的研究，该结具有专用的侧栅极，该侧栅极由与结本身相同的石墨烯片雕刻而成。这些侧栅极是高效的，并且允许我们在宽范围内沿结的任一边缘调制载流子密度。特别是，在$1-2$特斯拉范围内的磁场中，我们能够填充下一个朗道能级，从而导致具有不同于体填充因子的电导的霍尔平台。当沿任一边缘引入反向传播的量子霍尔边缘态时，我们观察到沿结的边缘局部化的超电流。在这里，我们研究这些超电流作为磁场和载流子密度的函数。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson Hall effect in magnet/triplet superconductor junctions
本文研究了在相位梯度作用下磁体与三重态超导体耦合时的反常霍尔效应。结果表明，反常霍尔超电流是由非平凡的磁化结构引起的。霍尔超电流中的磁结构表现为交换耦合的偶次项，与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同，反映了超电流的无耗散性质。我们还讨论了一个可能的候选磁结构，以验证我们的预测。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermion-parity anomaly of the critical supercurrent in the quantum spin-Hall effect
量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态可以在两个超导电极之间平衡（间隔L，相干长度xi）。我们计算了最大（临界）电流I_c，可以沿着一个单一的边缘流动没有耗散，超越了短结限制L<<xi的早期工作，并发现一个依赖于费米子宇称的基态时，L变得大于xi。费米子-宇称守恒使低温长结极限的临界电流加倍，而对于短结，有或没有宇称约束的I_c是相同的。这提供了4 π周期约瑟夫森效应的相位不敏感的DC特征。
2013-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent-induced Majorana bound states in a planar geometry
提出了一种在二维电子气约瑟夫森结中产生Majorana束缚态的新方法。我们的建议完全依赖于一个平行于结的超导电流作为打破时间反演对称性的机制。我们发现，结合自旋轨道耦合，超导诱导塞曼自旋分裂。此外，我们确定了一个新的守恒量-电荷动量宇称-，防止开放的拓扑间隙的超导直约瑟夫森结。我们建议通过添加第三个超导体，引入周期性势，或使结呈三角形来打破这一守恒定律。通过比较这些系统的拓扑相图和实际的局限性，我们确定了最有前途的选择的喇叭形结。
2019-09-07 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced Peltier-like effect in superconductor/normal-metal weak links
局域非平衡准粒子分布函数在正常的金属线依赖于在导线上施加的电压和不同的散射机制的类型和强度。我们表明，在超导水库，其中的超导和耗散电流流动（反）平行的设置，分布函数也可以通过施加超电流之间的联系进行调整。与通常的电压或温度控制不同，这会导致类似Peltier效应：超电流将外部施加的电压转换为系统中保持相同电位的两个部分之间的有效温度差。我们提出了一个实验装置来探测这种现象，并绘制出受控的分布函数。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic Superspin Hall Current
我们发现了一种本征超自旋霍尔电流：在含有重正常金属和铁磁体的约瑟夫森结中注入电荷超电流产生横向自旋超电流。与传统的自旋霍尔效应相反，没有伴随的能量耗散。这种效应的物理根源是超导体界面附近横模$k_y$之间由于$p$波和常规$s$波超导关联共存而产生的反对称自旋密度，这种超导关联具有相位失配。我们的预测可以在混合结构中进行测试，包括薄的重金属层与强铁磁体和普通的$s$波超导体相结合。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced Anomalous Thermal Hall Effect as a New Probe to Superconducting Gap Anisotropy
提出对扭转双层超导体施加垂直超流以诱导反常热霍尔效应，无需外磁场或破坏时间反演对称性，从而作为探测超导能隙面内各向异性的新探针。
2023-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for chiral supercurrent in quantum Hall Josephson junctions
本文在封装石墨烯纳米带超窄约瑟夫森结中首次观测到量子霍尔边缘通道承载的手性超流，其呈现2ϕ₀周期振荡并可持续至8特斯拉，为拓扑量子计算中非阿贝尔态操控奠定关键实验基础。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasi-$Φ_0$-periodic supercurrent at quantum Hall transitions
本研究通过背栅石墨烯约瑟夫森结观测到相邻量子霍尔平台转变时二维体相渗流路径的超电流，其随磁场呈近似$Φ_0=h/2e$周期性，为研究渗流超电流输运提供了范德华器件实验平台。
2025-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Edge supercurrent in Josephson junctions based on topological materials
本文综述了基于拓扑材料的约瑟夫森结中边缘超电流的量子干涉图样，涵盖夫琅禾费及$Φ_0$、$2Φ_0$周期振荡，并总结相关理论与实验进展。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse Spin Hall Effect in SNS Josephson Junctions
我们考虑SNS结中的直流超电流。自旋轨道耦合与塞曼场的结合可以在正常导体中诱导有效矢量势。因此，沿横向变化的面外自旋密度导致超导端子之间的纵向相位差。由此产生的平衡相相干超电流类似于正常导体中的非平衡逆自旋霍尔效应。我们显式计算的Rashba自旋轨道耦合在一个无序的二维电子气与非均匀垂直塞曼场的效果。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manifestation of extrinsic spin Hall effect in superconducting structures: Non-dissipative magnetoelectric effects
我们提出了一个全面的准经典方法来研究超导扩散混合结构的输运性质存在的外部自旋轨道耦合。我们推导出一个广义Usadel方程和边界条件，在正常状态下减少到漂移扩散理论的自旋霍尔效应在反转对称材料。这些方程预测了非耗散的自旋电流效应，即由自旋分裂场产生的超电流，以及它的逆--由超电流产生的磁矩。这些效应可以看作是超导态中自旋霍尔效应、反常霍尔效应及其逆效应的对应物。我们的理论为在磁电子学中使用超导结构提供了许多可能性。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Supercurrent from Majorana States in Topological Insulator Josephson Junctions
我们提出了一种基于拓扑绝缘体（TI）薄膜的约瑟夫森结装置来检测Majorana态，该装置利用了TI表面态独特的螺旋和扩展性质。当通过结的磁通量接近于磁通量量子的整数时，存在于膜的两个表面上的马约拉纳态通过在结的边缘处杂化而在电流-相位关系中产生窄峰-谷结构。此外，马约拉纳态对约瑟夫森电流的最大贡献取（几乎）普适值，近似等于单个量子通道的超电流容量。这些特征提供了完全基于超电流的马约拉纳状态的特征签名。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
DC Transformer and DC Josephson(-like) Effects in Quantum Hall Bilayers
在超导的早期，Ivar Giver发现，通过使用一个超导体将涡流拖过另一个超导体，可以制造一种新型的直流Transformer。类似的效应被预测存在于量子霍尔双层中，最近被加州理工学院的爱森斯坦小组实验发现。同样，加州理工学院的新实验也证明了在两层之间存在一个类似约瑟夫森的“超导”分支，用于电子相干隧穿。
2002-02-25 cond-mat.mes-hall
Heat-charge separation in a hybrid superconducting quantum Hall setup
本文提出在整数填充因子的混合超导量子霍尔装置中实现热与电荷的100%分离，并通过三终端微观计算验证该方案。
2025-03-27 cond-mat.mes-hall
Critical Currents of Ideal Quantum Hall Superfluids
填充因子$ν=1$双层电子系统中的量子霍尔制度时，层间距$d$小于一个临界值$d_c$的激子凝聚超流基态。在量子霍尔平台上，通过两个层中的一个注入和去除的电流驱动携带并联电流的无耗散边缘电流和在两个层中携带相反电流的无耗散体超电流。本文讨论了在存在和不存在层间杂化对称破缺的情况下，有限超电流双层态的理论。微观平均场方程的解存在于所有的凝聚相缠绕率为零和足够弱的杂交强度。然而，我们发现，集体不稳定性发生时，超电流超过一个临界值，主要由直接和交换层间库仑相互作用之间的竞争。临界电流使用局部稳定性准则来估计，并且当$d$从下方接近$d_c$时，临界电流随$(d_c-d)^{1/2}$变化。对于大的层间杂交，我们发现，临界电流是有限的孤立子不稳定性的微观起源。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chiral Quasiparticle Tunneling Between Quantum Hall Edges in Proximity with a Superconductor
我们研究了两端石墨烯约瑟夫森结，其接触形状形成窄收缩，长度小于100 nm。触点由II型超导触点制成，并且能够承受足够高的磁场，以达到石墨烯中的量子霍尔（QH）状态。在这种情况下，器件电导由边缘状态加上收缩区的贡献决定。特别是，收缩区域可以支持高达~2.5T的超电流。此外，通过宽范围的磁场和栅极电压观察到增强的电导。这种额外的电导和超导电流的出现归因于沿着相反的超导接触反向传播的量子霍尔边缘态之间的隧穿。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Induced Superconductivity in the Quantum Spin Hall Edge
拓扑绝缘体是一种新发现的物质相，其特征是由新颖的导电边界态包围的带隙体。自从它们的理论发现以来，这些材料鼓励人们努力研究它们的特性和能力。这项活动最引人注目的成果之一是在拓扑绝缘体表面设计一种新的超导体。这些拓扑超导体将能够支持局域化的马约拉纳费米子，这种粒子的编织特性被认为是容错量子计算机的基础。尽管有明确的理论动机，拓扑超导性的结论性实现仍然是一个突出的实验目标。在这里，我们提出的测量超导诱导的二维碲汞/碲镉汞量子阱，成为量子自旋霍尔绝缘体时，阱宽度超过d_{C} =6.3 nm的材料。在7.5 nm宽的井，我们发现，超导被限制在一维样品的体积密度耗尽的边缘。然而，当阱宽减小到4.5 nm时，边缘超电流不能与体中的超电流区分开。这些结果为量子自旋霍尔效应的螺旋边缘诱导的超导性提供了证据，这是向一维拓扑超导性的展示迈出的有希望的一步。我们的研究结果还提供了这些边缘通道的宽度的直接测量，其范围从180 nm到408 nm。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Investigating transverse Hall conductances using two-terminal setups
在本文中，我们提出了一种方法来数值研究横向霍尔电导使用一个双端设置。使用非线性传输的概念，我们发现，霍尔电压对模型参数的依赖关系可以从每个终端的注入率之间的差异进行调查。该方法适用于非平衡格林函数以及散射矩阵方法。我们通过研究吸附原子诱导的自旋轨道散射中心无序的石墨烯中的量子自旋霍尔效应来说明所提出的想法。我们使用两个不同的模型，有限差分实现的狄拉克哈密顿量和紧束缚哈密顿量结合散射矩阵的方法和非平衡格林函数的方法，分别。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Effect Driven by Chiral Superconductivity
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
提出零场霍尔拖拽效应作为手性超导的直接输运特征，源于手性超导体中准粒子与相邻正常层中准粒子间的库仑拖拽，通过流体动力学理论预测在T低于Tc时出现反常霍尔电压信号。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Fraunhofer-like patterns in quantum anomalous Hall Josephson junction
本研究揭示了量子反常霍尔约瑟夫森结中随化学势变化从边缘态到体态主导的超电流转变，产生从2Φ0周期振荡到不对称夫琅禾费图案的演变，并发现磁性畴共存导致的新型类夫琅禾费图案，为手性约瑟夫森效应的实验发现奠定基础。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall
Gapless Andreev bound states in the quantum spin Hall insulator HgTe
近年来，由于奇异的新现象及其容错拓扑量子计算的前景，Majorana物理在理论和实验研究中都引起了相当大的关注。为此，人们需要在拓扑绝缘体中设计超导性和电子性质之间的相互作用，但实验工作仍然很少且不明确。在这里，我们报告的实验证据拓扑超导诱导碲化汞量子阱，二维拓扑绝缘体，表现出量子自旋霍尔效应。交流约瑟夫森效应表明，超导电流具有$4π$ -周期性与超导相位差表示的电压阶跃的两倍多夏皮罗步骤。此外，一个异常的SQUID一样的响应垂直磁场表明，这种$4π$周期性的超导起源于位于交界处的边缘上的状态。这两个功能出现最强时，样品被门控对量子自旋霍尔制度，从而提供了证据，诱导拓扑超导量子自旋霍尔边缘状态。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral detection of Majorana bound states at the edge of a quantum spin Hall insulator
提出了一种由超导近似的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体和量子反常霍尔（QAH）绝缘体组成的混合结构，用于手征电子注入到马约拉纳束缚态（MBS）中.一个未开发的区域的相空间涉及交换场诱导的螺旋边缘状态的提升，然后提出了检测的MBS。我们提出的设置的2-D输运模拟相比，相应的设置在没有QAH区域，当包括适度的无序和一个小的，但有限的批量面外磁场和Rashba场。这两个结果之间的显着对比表明，在我们提出的设置中，MBS检测的障碍诱导的掩蔽的前所未有的免疫力的可能性。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in a Josephson Junction
混合超导/半导体器件构成了一个强大的平台，有趣的拓扑性质可以调查。在这里，我们提出的约瑟夫森结形成的高迁移率InAs量子阱桥接两个Nb超导接触的制造方法和分析。我们证明了超导流动与运输的测量，临界温度为8.1 K，和3 T的顺序的临界场。超电流振幅的调制可以通过作用于靠近二维电子气光刻的两个侧栅来实现。低温测量也揭示了发达的量子霍尔平台，显示干净的量子化霍尔电导。这里，侧栅极可以用于操纵器件中的沟道宽度和电子载流子密度。这些研究结果表明，这些混合设备的潜力，调查超导性和量子霍尔效应的共存，并构成了第一步，在发展新的设备架构托管拓扑状态的物质。
2018-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Detection of fractional solitons in quantum spin Hall systems
我们提出了两个实验装置，允许实施和检测的Goldstone Wilczek类型的分数孤子。第一种方案是在量子自旋霍尔系统的边缘设置两个磁垒，以产生分数孤子。如果另一边产生量子点接触，则线性电导显示分数孤子的证据。第二种设置由覆盖两个边缘并实现长量子点接触的单个磁屏障组成。在这种情况下，分数孤子可以明确地被检测为电导的下降，而不需要控制的势垒的磁化。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Bose-Einstein Condensation of Excitons in Bilayer Electron Systems
许多年前，人们就提出了一种理论上的可能性，即在固体中电子的有序状态，其中激子凝聚，但直到最近才被观察到。我们回顾最近的研究半导体双层系统，提供了明确的证据，这种现象，并解释为什么激子凝聚在量子霍尔制度，这些实验进行，是可能发生在电子-电子双层的电子-空穴双层。在目前的量子霍尔激子凝聚，无序诱导流动的涡流，在响应于一个超导和限制极大的双层逆流电导率。
2004-04-05 cond-mat.mes-hall
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
Quantum fluctuations and phase coherence in superconducting nanowires
超导纳米线的量子行为可能主要取决于所采用的实验装置。在这里，我们调查的设置，使通过平衡超导电流跨越任意段的导线，而不限制其超导相的波动。该系统的低温物理性质是由集体类声等离子体激发和量子相位滑移的综合效应决定的。在$T=0$处，导线表现出两个量子相变，两者都由无量纲导线阻抗$g$控制。含有$g>16$的较粗导线保持超导性，而含有$g<2$的最细导线中的超导电流完全被量子涨落破坏。与$2<g<16$的中间阶段的特点是由两个不同的相关长度展示超导的行为在较短的尺度结合消失的超导响应在长尺度极限。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Superconducting spin properties of Majorana nanowires and the associated superconducting anomalous Hall effect
这是很难明确地确认马约拉纳零模式（MZMs）的存在，由于在电荷输运测量吸烟枪签名的情况下。最近的研究表明，自旋自由度的MZM可以提供一种替代的检测方法。我们研究了Majorana纳米线中超导态的自旋性质和相关的非常规约瑟夫森效应，实验参数取自[Zhang { \it et al.}，Nature 556，74（2018）]。对于具有面内极化自旋-三重态配对的超导薄膜，面外电场可以产生垂直于超导自旋极化方向和电场方向的超电流，我们将这种现象称为超导反常霍尔效应（ScAHE）。在马约拉纳纳米线中，具有有限极化自旋三重态配对的机制几乎与手性机制一致，手性机制包括拓扑机制。我们进一步研究了极化自旋三重态对在两种类型的约瑟夫森结中的作用。一个戏剧性的发现是，SOC只能在U形结中诱导零相位差的异常超导电流，这是可扩展拓扑量子计算的基本组成部分。这可以被视为ScAHE的结果。我们的工作表明，自旋自由度确实有助于检测MZM。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in graphene under inhomogeneous strain
由于观察量子霍尔效应所需的强磁场，量子霍尔态和库珀对之间的相互作用通常会受到超导态的抑制。从这个角度来看，石墨烯是特殊的，因为它允许由于应变而产生强伪磁场。我们发现，在应变石墨烯制成的约瑟夫森结中，库珀对将扩散到应变区域。由于零赝朗道能级局域态密度的极化，对关联函数将发生亚晶格极化。我们揭示了两种制度; 1）其中回旋半径大于结长度的一种，在这种情况下，超电流将被增强，以及2）其中超电流被强烈抑制的长结区，因为结变成绝缘体。在后一种情况下，量子化的霍尔态的形式和正常/超导界面处的Andreev散射将诱导边缘状态。我们的数值计算已经成为可能，由于扩展的Chebyshev Bogoliubov-德Gennes方法的计算视频卡（GPU）。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization dynamics and Majorana fermions in ferromagnetic Josephson junctions along the quantum spin Hall edge
我们研究了量子自旋霍尔绝缘体边缘铁磁序和超导序之间的相互作用。利用互补的解析和自洽的数值方法，我们研究了铁磁约瑟夫森结，并展示了磁性和超导U（1）相之间的直接耦合是如何引起几个不寻常的现象的，这些现象将本系统与它的非拓扑等价系统区分开来。特别是，我们演示了如何异常的电流相位关系触发超导感应磁化动力学，也研究了出现在结中的马约拉纳费米子的空间定位。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Perfect crossed Andreev reflection in Dirac hybrid junctions in the quantum Hall regime
完美交叉安德烈耶夫反射（CAR）因其高效的库珀对分裂而引人注目，在量子通信中具有广阔的应用前景。最近的实验进展揭示了在超强磁场作用下狄拉克费米子系统中探索CAR的途径。我们发展了一种散射方法来研究由二维时间反演对称狄拉克半金属形成的量子霍尔-超导体-量子霍尔结。我们提出了两种不同的设置的混合结中的量子极限，只有零朗道能级参与运输，利用完美的CAR。在这两种设置中，CAR概率可以在不施加偏置电压的情况下达到1，并且可以通过超导体的磁场强度、结宽度、长度和掺杂来控制。CAR在非局域输运中占主导地位，可以通过微分电导直接测量。我们还确定了一个量化的自旋注入每CAR事件中的两个设置之一。我们的方案在实验上是可行的，将有助于探索狄拉克材料中的高效库珀对分裂和自旋注入。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall
Josephson Current and Noise at a Superconductor-Quantum Spin Hall Insulator-Superconductor Junction
我们研究了量子自旋霍尔绝缘体边缘态介导的超导体之间的结。我们表明，这种结表现出分数约瑟夫森效应，其中电流相位关系具有4π，而不是2π周期性。这种效应是超导结中费米子宇称（模2的电子数）守恒的结果，并与量子自旋霍尔绝缘体的Z_2拓扑结构密切相关。非弹性过程违反了费米子宇称守恒，导致了平衡态超流中的电报噪声。我们预测，由于这些过程的低频噪声随温度T呈指数发散，T -> 0。HgCdTe量子阱上可能的实验将被讨论。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise and current correlations in tunnel junctions of Quantum Spin Hall edge states
二维拓扑系统的边缘通道受到弹性反射的保护，在低温下是无噪声的。然而，当电子波部分地通过隧道穿过收缩部传输到相对边缘时，可以引起噪声和互相关。特别地，在量子自旋霍尔（QSH）系统中，隧穿经由自旋保持（$p$）和自旋翻转（$f$）过程两者发生，每个过程都满足时间反演对称性。我们研究了在隧道区存在下，四端量子SH系统在平衡态和非平衡态下的电流关联。我们发现，虽然$p$和$f$进程不交换和通用电流相关性取决于两者，在适当的条件下，直接检测两种类型的分区噪声是可能的。特别是，虽然自旋保持分区可以探测任何任意的隧道结与特定配置的终端偏置，自旋翻转分区可以直接检测只有在适当设计的设置和条件。我们描述了两个设置，这些条件可以满足，这两种类型的分区可以检测和控制。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Subgap Linear Thermoelectricity in Superconducting Quantum Hall Systems
Istituto Nanoscienze – CNR, NEST-SNS（意大利国家研究委员会纳米科学研究所，NEST-SNS）；Department of Physics, Lancaster University（兰卡斯特大学物理系）；Institute for Quantum Studies, Chapman University（查普曼大学量子研究中心）
研究超导邻近的整数量子霍尔系统在存在三重态超导关联时，通过Andreev过程产生亚间隙线性热电效应，Seebeck系数可达k_B/e量级。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Transport properties of ν=1 quantum Hall bilayers. Phenomenological description
提出了一个描述量子霍尔双层膜在ν_T=1态下的逆流和拖曳实验的唯象模型。我们考虑由统计分布区域组成的系统，其中局部总填充因子ν_{T1}>1，ν_{T2}<1。在给定区域中电子的过量或不足导致涡旋激发的出现。量子霍尔双层膜中的涡旋是带电的。它们负责激子超电流的衰减，并且同时直接贡献于电导率。逆流和驱动器的粘性系数的实验温度依赖性下的会计粘性力施加到涡是指数增加的函数的逆温度。层间相位相干性被完全破坏的缺陷区域的存在可以导致基本的负纵向拖曳电阻率以及逆流霍尔电阻率。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_4$ Parafermions in an interacting quantum spin Hall Josephson junction coupled to an impurity spin
$\mathbb{Z}_4$赝费米子可以在强相互作用的量子自旋霍尔约瑟夫森结或与杂质自旋强耦合的自旋霍尔约瑟夫森结中实现。在本文中，我们研究了一个具有这两种特征的系统，但具有弱（排斥）相互作用和弱耦合自旋。我们发现，对于一个强各向异性交换相互作用，在低温下，系统进入一个强耦合极限，其中它主机两个$\mathbb{Z}_4$ parafermion，表征四倍简并的基态。我们明确地构建parafermion运营商，并表明，他们促进分数$e/2$电荷隧道结。有效低能谱对超导相位差的依赖性揭示了超导电流的$8π$周期性。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Determining the spin Hall conductance via charge transport
我们提出了一个方案，其中运输测量的电荷电流和它的噪声可以用来确定自旋霍尔电导在一个四端设置。从散射的形式主义，我们表示的自旋电流和自旋霍尔电导的自旋相关的透射系数。这些系数然后表示在充电电流和噪声方面。我们使用该计划来表征自旋注入效率的铁磁/半导体界面。
2005-03-24 cond-mat.mes-hall
Linear response in planar Hall and thermal Hall setups for Rarita-Schwinger-Weyl semimetals
本文研究RSW半金属在平面霍尔与热霍尔装置中的线性响应，通过弹性形变引入手性有效磁场，并结合OMM与BC揭示四能带结构及面外响应机制。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall hep-th
Phase-dependent noise correlations in normal-superconducting structures
本文研究了超导扩散结构中的非平衡噪声关联。本文给出了准经典格林函数在一阶计数场$χ$中的参数化。这是我们用来获得的电压和相位依赖的交叉和自相关，并描述所扮演的角色设置的几何形状。我们发现描述散粒噪声的有效电荷$q_{\rm eff}$的低电压行为是邻近效应引起的Andreev对的相互作用与局域态密度降低之间竞争的结果。此外，我们还证明了噪声关联与超导电流的符号无关。
2009-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic-Free Quantum Interference and Universal Josephson Diode Effect Driven by a Supercurrent Gauge Field
Tianjin University（天津大学）；State Key Laboratory of Advanced Materials for Intelligent Sensing, Ministry of Science and Technology & Key Laboratory of Organic Integrated Circuit, M（科学技术部先进智能材料国家重点实验室与有机集成电路重点实验室，M）
通过超流规范场替代磁场，在约瑟夫森结中实现无磁量子干涉，并揭示约瑟夫森二极管效应是普遍性质，为探测对称性破缺态和构建有限动量超导提供新方法。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anyon braiding on the single edge of a fractional quantum Hall state
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
该研究提出了一种实验方法，用于测量单边分数量子霍尔态中任意子的统计角，通过计算电流互相关性来检测任意子编织统计。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Topological Effects on Quantum Phase Slips in Superfluid Spin Transport
在大自旋极限下，我们从理论上研究了量子涨落对易平面量子反铁磁自旋链超流自旋输运的影响。量子涨落通过使磁序参量在易平面内展开而引起自旋超流的衰减，这被称为相位滑移。我们证明了自旋链的非线性西格玛模型中的拓扑项定性地区分了整数自旋链和半奇整数自旋链的自旋超流的衰减速率。提出了一种磁电回路的实验装置，其中衰减速率对组分自旋的依赖性可以通过测量非局域磁阻来验证。
2015-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasi-Spin-Charge Separation and the Spin Quantum Hall Effect
我们用量子场论方法研究自旋量子霍尔跃迁的网络模型。当耦合以某种方式微调时，对应于超导代数su（2）和osp（2）的自旋和电荷自由度|2）分别在重整化群流中解耦。这个较简单的理论的红外不动点是陪集OSP（4| 4）/su（2），它与当前代数osp（2）密切相关|（2）不相同。一些临界指数的计算和示出同意最近的预测的基础上渗流。
2000-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Phase and Thermal Driven Transport across T-Shaped Double Quantum Dot Josephson Junction
利用Keldysh非平衡格林函数运动方程技术，分析了T型非关联双量子点约瑟夫森结的相位和热驱动输运性质.在这种设置中，我们已经表明，侧附的量子点提供了一个额外的电子传输路径，这是通过调整主点和侧点之间的点间跳跃影响输运性质。我们首先研究了点间跳跃对Andreev束缚态和Josephson超电流的影响。当一个小的热偏置施加在超导导线上时，系统表现出有限的热响应，这主要是由于热诱导的准粒子电流。研究了在不同的点间跳跃和热偏置条件下，约瑟夫森超导电流和准粒子电流在量子点中的行为。最后，系统被认为是在一个开路配置的热驱动的准粒子电流补偿的相位驱动的约瑟夫森超导电流和热相位效应观察。研究了点间跳跃和量子点能级位置对热相Seebeck系数的影响
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonclassical Photon-Assisted Transport in Superconducting Tunnel Junctions
该理论研究将超导约瑟夫森隧道结与非经典电磁环境结合，推广经典输运现象至量子区，发现可借助超流分析完整重构电磁环境量子态，突破普通隧道结的局限。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall
Thermal and electrical quantum Hall effects in ferromagnet-topological insulator-ferromagnet junction
我们提出了一种测量铁磁-拓扑绝缘体-铁磁（FM-TI-FM）结量子霍尔系数的实验装置的理论描述。我们预测，在铁磁体的磁化方向的变化，可以改变感应霍尔电压和横向温度梯度从最大值，对应于量子化的霍尔系数，下降到他们的完全抑制为零。我们提供了详细的分析的热和电气霍尔电阻的功能，在铁磁体的磁化方向，在TI的自旋散射时间，FM引线和测量接触的几何位置。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
