Tilt-Induced Phase Transitions in Even-Denominator Fractional Quantum Hall States at the ZnO Interface
在倾斜磁场中，ZnO量子阱中的偶分母分数量子霍尔态显示了有趣的相变。我们已经分析了平面电子气在ZnO中，限制在一个抛物线的潜力在第三个维度，垂直于平面的电子气。由于朗道能级间隙在这个系统中非常小，我们已经包括了屏蔽库仑势，以便包括所有朗道能级的影响。我们观察到倾斜场诱导的不可压缩态-可压缩态的相变.此外，实验发现5/2态在该系统中缺失。然而，我们建议，更宽的量子阱可能有助于稳定在5/2填充因子的不可压缩相。
2016-06-28 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
Quantum Hall valley splitters and tunable Mach-Zehnder interferometer in graphene
石墨烯是电子量子光学领域非常有前途的实验平台。然而，一个完全可调谐和相干的电子分束器仍然缺失。我们报告了石墨烯中的电子分束器的演示，该电子分束器耦合具有相反谷偏振的量子霍尔边缘通道。我们的分束器的电子透射率可以从零调整到接近1。通过独立地将石墨烯PN结的两个角处的分束器设置为中间传输，我们实现了完全可调谐的电子马赫-曾德尔干涉仪。这种可调谐性使我们能够明确地识别由于马赫-曾德尔干涉仪的量子干涉，并研究它们与分束器传输和干涉仪偏置电压的依赖关系。与传统半导体干涉仪的比较指向了在这两个不同的2D系统中驱动量子退相干的通用过程，其中石墨烯对它们的影响更加鲁棒。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall
Comments on "Mutually composite fermions in double layer quantum Hall systems", Jinwu Ye, cond-mat/0302558: Why is it wrong?
叶金吾证明了两个通量量子附着在一层，而电子附着在另一层，形成一个相互复合的费米子（MCF）。这一观点是基于一个早期的观点，即CF是由两个通量量子附着在一个电子上形成的，我们发现MCF的形成是非物理的，它不能成为新理论的基础。同样地，CF也是非物理对象，它们的洛伦兹不变性是缺失的。
2003-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Ab Initio Theory of Scattering-Independent Anomalous Hall Effect
我们报告的第一性原理计算的侧跳贡献的异常霍尔电导率（AHC）直接从一个完美的晶体的电子结构。我们实现了我们的方法的短程散射无序模型内的密度泛函理论，并计算了完整的散射无关的AHC元素bcc Fe，hcp Co，fcc Ni，和L1o FePd和FePt合金。因此，完整的AHC计算系统地同意与实验到目前为止无法达到的程度，正确地捕捉到以前丢失的元素的侧跳的贡献，从而铺平了道路，一个真正的预测理论的异常霍尔效应，并把它从一个表征工具的探测工具的多带复杂的电子能带结构。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Probing Quantum Hall Pseudospin Ferromagnet by Resistively Detected NMR
利用电阻探测核磁共振（RD-NMR）研究了量子霍尔赝自旋铁磁（QHPF）态显著发展的双子带电子系统。结果表明，在总填充因子$ν=4 $附近的易轴QHPF态可由RD-NMR测量检测到。接近朗道能级（LL）交叉点之一时，RD-NMR信号强度和核自旋弛豫速率$1/T_{1}$显著增强，这是低能自旋激发的特征。然而，在另一个相同的LL交叉点处的RD-NMR信号令人惊讶地丢失，这提出了一个难题。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental studies of the fractional quantum Hall effect in the first excited Landau level
我们提出了一个光谱的实验数据分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）的第一个激发朗道能级，在一个二维电子系统（2DES）和在非常低的温度下获得，并报告了以下结果：对于偶数分母的双稳态，nu=5/2状态的样品依赖性清楚地表明，无序在确定nu=5/2处的能隙中起重要作用。对于发展中的nu=19/8 π HE态，Rxx最小值的温度依赖性意味着能隙约为5 mK.对于nu=7/3和8/3的奇分母π HE态，能隙也随着无序度的减小而增大，与5/2态的能隙相似.出乎意料的是，与较低迁移率样品的早期数据相反，在这个超高质量的样品中，nu=13/5状态丢失，而其粒子-空穴共轭状态nu=12/5状态是完全发展的双稳态。我们推测这种消失可能表明nu=13/5态的自旋极化。最后，研究了nu=5/2附近的二重入整数量子Hall态的温度依赖性，发现从量子态到经典态的跃迁温度范围很窄.
2008-01-08 cond-mat.mes-hall
Probing the fractional quantum Hall phases in valley-layer locked bilayer MoS$_{2}$
本研究在双层MoS₂最低朗道能级中观测到填充因子4/5和2/5的分数量子霍尔态，证实其对库仑相互作用屏蔽敏感，构建了可调控电子相互作用的新型分数量子霍尔实验平台。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall
Emergent Commensurability from Hilbert Space Truncation in Fractional Quantum Hall Fluids
我们表明，分数量子霍尔流体的模型状态在所有实验检测到的平台可以唯一地确定施加平移不变性与特定的方案的希尔伯特空间截断激发物理局部测量。该方案使我们能够确定填充因子，拓扑位移和拓扑量子流体的配对/聚类明确地在一个普遍的方式，而不诉诸微观哈密顿。这促使我们提出了涌现可重构性的概念，作为至少大多数已知的量子态的基本属性，这使我们能够预测符合一组范式的特定量子态是否可以实现\emph{in principle}。我们还讨论了从其他唯象方法提出的某些缺失状态的影响，并建议分数量子霍尔物理的物理学可以从根本上产生于希尔伯特空间的代数在一个单一的朗道水平。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-valley-coupled quantum spin Hall insulator with topological Rashba-splitting edge states in Janus monolayer $\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$
利用拓扑绝缘相实现自旋极化态和谷极化态的结合，对于促进拓扑物理、自旋电子学和谷电子学的奇妙结合具有重要意义。本文在Janus单层$\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$中预测了自旋谷耦合量子自旋霍尔绝缘体（svc-QSHI）的动态、机械和热稳定性。不等价的谷具有相反的Berry曲率和自旋矩，这可以产生自旋谷霍尔效应。在布里渊区中心，由于缺少水平镜像对称性，可以观察到Rashba型自旋分裂。此外，单层$\mathrm{CSb_{1.5}Bi_{1.5}}$显示出独特的Rashba分裂边缘状态。在广义梯度近似（GGA）水平下，谷点处的能带隙和自旋分裂都大于室温下的热能（25 meV），这对于室温下的器件应用是非常重要的。证明了自旋谷耦合和非平凡量子自旋霍尔（QSH）态是鲁棒的双轴应变。我们的工作为实现拓扑物理、自旋电子学和谷电子学的集成提供了一个新的平台。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scattering in quantum wires and junctions of quantum wires with edge states of quantum spin Hall insulators
连续量子系统中散射理论计算的一个组成部分，除了写下正确的哈密顿量之外，还包括确定适当的边界条件。在一维晶格中最简单的散射问题中，由于原位势的散射和由于不等键的散射（在其他方面不变的晶格中）给出了散射振幅的不同结果。虽然散射问题的连续和晶格模型可以映射到另一个散射由于现场电位，等效连续模型的散射由于一个不平等的债券是失踪。我们引入了一个新的参数$c$的边界条件的连续模型，相当于散射由于一个不平等的键上的晶格。在此基础上，我们利用参数$c$研究了连续介质中普通金属量子线与量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）的一维边之间的结。在一个正常的金属量子线和QSHI的边缘之间的结的情况下，我们确定的边界条件，允许最大的传输。此外，我们解决了量子线和QSHI使用晶格模型的结之间的散射问题，并将其映射到连续介质模型的结果。四通道自旋正常金属量子线和两通道QSHI边之间的输运问题还没有很好的定义。我们纠正这种情况，制定的半无限正常金属量子线与QSHI的无限边缘的交界处的散射问题，通过塞曼场的QSHI边缘的一个半无限部分，并在交界处施加适当的边界条件。我们解析地计算了散射振幅。
2022-12-15 cond-mat.mes-hall
First-principles calculation of orbital Hall effect by Wannier interpolation: Role of orbital dependence of the anomalous position
本研究通过第一性原理计算，发现反常位置具有轨道依赖性，并基于Wannier插值方法，通过一致处理速度算符，修正了过渡金属轨道霍尔电导率的符号预测，强调了基函数空间依赖性的重要性。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Two-flux Composite Fermion Series of Fractional Quantum Hall States in Strained Si
本文研究了（100）Si_（0.75）Ge_（0.25）/Si/Si_（0.75）Ge_（0.25）异质结应变Si量子阱中高迁移率二维电子系统的磁输运性质，温度低至30 mK，磁场高至45 T。我们在ν=1/2附近观测到了分数量子霍尔效应在ν=2/3，3/5，4/7和ν=4/9，2/5，1/3时的双通量复合费米子（CF）系列.其中，v =1/3，4/7和4/9态是首次在Si/SiGe系统中发现。有趣的是，在CF系列中，3/5态比附近的4/7态弱，3/7态明显缺失，类似于整数量子霍尔效应中的观察，即ν=3比附近的ν=4态弱。我们的数据表明，CFs的两倍简并被提升，估计的谷分裂约为1 K。
2004-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of broken symmetry quantum Hall states in the $N=1$ Landau level of Graphene
我们研究了石墨烯中$N=1$朗道能级的部分整数填充的多体基态，通过构建一个模型，该模型考虑了库仑相互作用的晶格尺度修正。有趣的是，与$N=0$ Landau水平相反，该模型不仅包含纯δ函数相互作用，而且包含其一些衍生物。由于这一点，我们发现几个重要的差异方面的$N=0$朗道水平。例如，在四分之一填充时，当仅填充单个组分时，存在量子霍尔铁磁体的简并提升，并且具有纠缠自旋和谷自由度的基态可以变得有利。此外，在$N=1$朗道能级的半填充处，我们发现了一个新的相位，该相位是在$N=0$朗道能级中不存在的，它结合了Kekulé态和反铁磁体的特征。我们还发现，根据在最近的实验中提取的参数，在半填充的$N=1$朗道能级石墨烯预计将在AF和CDW状态之间的微妙的竞争，但我们也讨论了为什么这些最近的实验模型可能会丢失一些重要的条款。
2022-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unified Integer and Fractional Quantum Hall Effects from Boundary-Induced Edge-State Quantization
Departamento de Ciencias Básicas, UAM-Azcapotzalco（阿兹卡波察尔科自治大学基础科学系）
研究通过边界诱导的边缘态量子化解释整数和分数量子霍尔效应的统一机制，揭示了Landau能级量子化与边界诱导的引导中心离散化之间的相互作用。
2026-03-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Abelian quantum Hall states at strong Landau level mixing: finding anyons with first-principles AI
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究人员开发动量分辨神经网络变分波函数，首次从第一性原理结合强朗道能级混合，发现ν=3/2自旋极化电子体系的伊辛型非阿贝尔任意子，倾向反Pfaffian态，展示了AI在拓扑量子计算研究的应用。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cs.AI
Energy relaxation at quantum Hall edge
在这项工作中，我们解决了Altimiras和合作者最近的实验，在填充因子2的量子霍尔（QH）边缘的电子分布函数已被高精度测量。据报道，在量子点接触（QPC）的帮助下注入两个手性边缘通道之一的电子的能量在它们之间均匀分布，与早期的预测一致，一个是基于费米气体方法，另一个是利用Luttinger液体理论。我们认为，在量子氢边缘的能量弛豫过程的物理事实上可能是更丰富的，提供了在实验中区分两个物理图像的可能性。也就是说，使用最近提出的非平衡玻色子化技术，我们评估的电子分布函数，并发现，在QPC创建的初始“双台阶”分布的演变，通过几个中间渐近，最终达到平衡态之前。在短距离的分布函数被发现是不对称的，由于非高斯电流噪声的影响。在更大的距离，噪声变成高斯，分布函数获得对称的洛伦兹形状。重要的是，在低QPC相干度T的区域中，洛伦兹分布的宽度与T成线性比例，与平衡费米分布的情况相反，平衡费米分布的宽度与T的平方根成比例。因此，我们建议在低QPC分辨率下进行测量。我们认为，丢失的能量佯谬可以解释的边缘态谱的非线性色散。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-induced charge transfer in a mesoscopic electron spectrometer
一种新的介观电子能谱仪可以探测量子霍尔边缘通道中的弛豫过程。该装置由发射体量子点组成，该发射体将能量分辨电子注入最靠近样品边缘的通道中，随后由相同类型的检测器量子点在下游探测。除了源于量子点能量过滤器（内部区域）之间的区域内部的相互作用的样品中的非弹性过程之外，当检测器能量超过发射器能量时，测量到异常信号。考虑到样品中的有限范围库仑相互作用，我们发现，在电流感应源沟道和内部区域的电子之间的能量交换，类似于俄歇复合过程，是负责这种异常电流。此外，我们的相互作用的微扰处理表明，从源发射的电子，其中耗散能量的内部区域进入检测器之前，有助于电流最强烈的发射器-检测器的能量是可比的。另一方面，发射的电子与来自费米海的载流子交换的电荷转移优先发生在费米能级附近。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transmission line approach to transport of heat in chiral systems with dissipation
在填充因子为$ν=2$的整数量子霍尔边缘的能量弛豫的测量表明热流量子化的崩溃[H. le Sueur等人，物理修订信函105，056803]。在流体动力学模型中表明，耗散中性模式的贡献明显小于一个量子的热量，这可以解释丢失的热通量[A Goremykina等人，arXiv预印本arXiv：1908.01213]。该流体动力学模型依赖于引入人工高能量截止，并且缺乏先验地获得热通量的正确定义的方式。在这项工作中，我们克服了这些限制，并提出了一种形式主义，有效地模拟耗散的量子霍尔边缘，证明量子化的热通量的所有模式。我们通过类比将QHE映射到传输线，并使用朗之万方程和散射理论来提取存在耗散的热流。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
1/3 Fractional and Gapless Integer Quantum Anomalous Hall States in Rhombohedral Graphene
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
通过量子电容和输运测量，在菱方五层石墨烯/六方氮化硼莫尔超晶格中观察到1/3填充的FQAH态，并发现从分数量子反常霍尔态到平庸电荷密度波态的拓扑相变，以及整数量子反常霍尔态到无能隙高可压缩态的转变。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of quantized heat flow by the dielectric response of a compressible strip at the quantum Hall edge
University of Geneva（日内瓦大学）
通过压缩带的介电响应抑制量子反常边缘的量化热流，揭示了热流缺失现象的机制。
2025-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanoscale electrostatic control in ultra clean van der Waals heterostructures by local anodic oxidation of graphite gates
University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
通过局部阳极氧化实现石墨栅极纳米级静电控制，用于构建超清洁范德瓦尔斯异质结构，实现量子点接触和边缘态的精确操控。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
