Robustness of Half-Integer Quantized Hall Conductivity against Disorder in an Anisotropic Dirac Semimetal with Parity Anomaly
提出一种破坏时间反演对称性且具有半整数量子化霍尔电导率的各向异性 Dirac 半金属，证明其半整数量子化在宽无序区域内保持鲁棒性，为研究宇称反常提供平台。
2023-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Charge and spin Hall conductivity in metallic graphene
石墨烯具有不寻常的低能量能带结构，具有四个手性带和半量子化和量子化的霍尔效应，最近引起了理论和实验的关注。我们研究了它的费米能和自旋霍尔电导的无序依赖性。在金属制度中，我们发现，顶点校正增强固有的自旋霍尔电导率和斜散射可以导致其值超过量子化的预期时，化学势是内部的自旋轨道诱导的能隙。我们预测，大自旋霍尔电导率将在石墨烯中观察到，即使自旋轨道间隙不生存的障碍。
2006-02-24 cond-mat.mes-hall
Signature of parity anomaly in the measurement of optical Hall conductivity in quantum anomalous Hall systems
宇称反常是指二维经典作用量的宇称对称性在全量子理论的任何正则化过程中都无法恢复的量子力学效应，其特征是半量子化的霍尔电导率。本文提出了一种在光学霍尔电导率测量中探索宇称反常的实验信号的方案，在适当的频率范围内，光学霍尔电导率几乎是半量子化的。研究了几种模型的光学霍尔电导行为，揭示了在低频或高频区域出现半量子化霍尔电导。光学霍尔电导率可以从克尔和法拉第旋转的测量和圆偏振光的吸收率提取。该方案为探索拓扑量子材料中宇称反常的特征提供了一种实用的方法。
2022-07-28 cond-mat.mes-hall
Classical Quantization of Local Hall Conductivity in 2D Ballistic Systems
研究了二维弹道系统在非均匀磁场作用下的线性霍尔响应。我们建立了在经典极限下霍尔电导率对局部磁场的响应是以$α_H \equiv \frac{e^3}{2 π^2 \hbar c}$为单位量子化的。量子化值取决于施加场的点，这种依赖性在混沌台球中是不规则的。这种现象允许直接追踪属于分形排斥的特殊电子轨迹。我们讨论了量子效应如何平滑量子化。
1999-07-06 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian effect to the ballistic transport and quantized Hall conductivity in 2H-MoS$_{2}$
本研究通过多通道霍尔测量配置，探究了2H-MoS$_{2}$中非厄米效应对弹道输运和量子化霍尔电导率的影响，发现室温下量子化电导率取决于部分填充的Landau能级数而非非厄米相互作用，且低温下霍尔平台因电子过滤贡献被破坏。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric and nongeometric contributions to the surface anomalous Hall conductivity
静态电场在磁电绝缘体的表面处产生循环电流。描述这种束缚电流的表面电导率张量的异常霍尔部分可以根据绝缘表面制备而改变$e^2/h$的倍数，并且批量计算不固定其量化部分。为了解决这种模糊性，我们开发了一种计算平板几何中的全表面异常霍尔电导率的形式。我们确定了一个贝里曲率项，密切相关的散装异常霍尔电导率，其值可以通过调整表面哈密顿量的量子化量的表达。此外，表面反常霍尔电导率包含一个不依赖于表面制备的非几何部分。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature effective boundary theory of the quantized thermal Hall effect
从二维狄拉克费米子与引力场耦合的微观理论出发，导出了量子化热霍尔系统边界的有限温度有效自由能.在二维空间中，完全带隙绝缘体和超导体的霍尔热导率被量子化，并由体陈数给出，类似于量子霍尔系统中的量子化霍尔电导率。从有效作用泛函的观点出发，提出了两种不同类型的场论来描述量子化的热霍尔效应。其中之一，被称为引力陈-西蒙斯作用量，是一种拓扑场论，另一种是与Staveda公式有关的唯象理论。为了解决这个问题，我们从微观上推导了一个有效的理论，解释量子化的热霍尔效应。本文考虑有限温度下静态背景引力场作用下的二维Dirac费米子的平衡态，导出了引力场的有效边界自由能泛函。这种边界理论被证明是解释量子化的热霍尔电导率和热霍尔电流在散装假设的洛伦兹对称性。体有效理论是由边界有效理论确定的
2016-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absence of Parity Anomaly in Massive Dirac Fermions on a Lattice
The University of Hong Kong（香港大学）
本文研究了二维晶格上质量狄拉克费米子的奇偶性异常问题，发现当正确实施晶格正则化并考虑平移对称性时，质量狄拉克费米子不存在半整数量子霍尔电导率，而仅在非物理的无限动量截断极限下出现。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized Spin-Hall Conductivity in Altermagnet Fe$_2$Te$_2$O with Mirror-Spin Coupling
本研究提出单层 Fe$_2$Te$_2$O 中由镜面-自旋耦合保护的量子化自旋霍尔电导，并预测其为磁性镜面 Chern 绝缘体候选材料。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incompressible strips in dissipative Hall bars as origin of quantized Hall plateaus
本文在准局域输运模型的基础上，通过自洽计算的密度分布，研究了整数量子化霍尔效应条件下二维电子系统中的电流和电荷分布.整数朗道能级填充因子的“不可压缩带”的存在性进行了研究，在Hartree型近似，和非局部的影响，沿这些带的电导率进行了模拟，通过一个合适的平均程序。这使我们能够计算霍尔和纵向电阻作为磁场B的连续函数，具有有限宽度的平台和众所周知的精确量化值。我们强调这些高原和不可压缩的条带的存在之间的密切关系，我们表明，B值在这些高原内的潜在的变化，整个霍尔酒吧是非常不同的B值之间的相邻高原，在最近的实验一致。
2004-06-08 cond-mat.mes-hall
Surface Roughness and New Type of Size Effect in Quantized Films
讨论了随机表面粗糙度对薄膜量子尺寸效应的影响。量子化的金属薄膜的导电性进行了分析，不同类型的实验确定的关联函数的表面不均匀性，包括高斯，指数，幂律衰减器，和衰减器的功率密度谱函数。研究了电导率$σ$与薄膜厚度L、非均匀性关联半径R和费米子密度的关系。我们的目标是帮助提取表面参数从运输测量和运输理论，以确定正确的表面相关器的选择的重要性。预测了具有大随机表面散射相关半径的量子化薄膜的一种新的尺寸效应。当功率谱为高斯型和指数型时，薄膜具有量子尺寸效应;当功率谱衰减较缓时，薄膜表现出通常的量子尺寸效应。电导率$% σ$随沟道宽度L或费米子密度的变化表现出明显的振荡，随相关半径R的变化表现出较大的阶跃。这些振荡和步骤进行了解释，并确定其位置。这种现象，这是让人想起磁突破，可以允许直接观察纳米尺度的金属薄膜的导电性的量子尺寸效应。具有几乎普遍的输运行为的唯一区域是粒子波长接近表面不均匀性的相关半径的区域。
2002-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of Extrinsic Anomalous Hall Conductivity in Disordered Parity Anomalous Semimetal
The University of Hong Kong（香港大学）；Great Bay University（大湾区大学）
研究半磁性拓扑绝缘体薄膜中无序奇异性反常半金属的半量子化霍尔效应，发现侧跳和斜散射两种外在机制对反常霍尔电导无贡献，表明该体系具有抗无序的量子相特性。
2026-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
(Quasi-)Quantization of the electrical, thermal, and thermoelectrical conductivities in two and three dimensions
二维电子系统中的量子霍尔效应表现出拓扑不变量，导致量子化的电导率。二维的热霍尔和热电能斯特电导也被报道在特定的系统中被量子化。然而，在量子霍尔系统的一种形式下对这些量进行全面的研究是迄今为止难以捉摸的。在这项工作中，我们调查的霍尔，热霍尔，能斯特效应的分析和数值在2D和3D。除了量子化值的霍尔和热霍尔电导在两个维度上，我们还发现准量子化值在三个维度上，这是相关的二维量子缩放的特征长度。能斯特电导率一般不量子化。相反，需要能量积分以获得普遍（准）量子化的热电量。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Berry phase and quantized Hall effect in three-dimension
考虑了电磁场中的布洛赫电子，讨论了三维量子化霍尔电导率与Berry相的关系。我们考虑的Berry相是由含时矢势的绝热变化引起的。这种关系在二维系统中得到了证明，我们将其推广到三维系统中。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall
Frequency dependence of the light-induced Hall effect in dissipative graphene
我们确定光驱动石墨烯的霍尔电导率，特别关注其频率依赖性，并将其与基于Floquet态的静态有效近似进行比较。这种近似给出了Haldom模型作为光驱动石墨烯的有效模型，具有带隙光谱和$-2e^2/h$的量子化霍尔电导率。我们模拟的光驱动和有效的模型，并明确包括在我们的模拟耗散环境。我们研究了不同的驱动机制和耗散强度对石墨烯霍尔电导率的影响。作为中心结果，光驱动系统的霍尔电导率不能很好地近似于有效模型，除了中间驱动频率和小耗散的制度，其中狄拉克点的霍尔电导率贡献近似地恢复了$-2e^2/h$的量化值，以及在弱耗散的瞬态动力学中。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Ferromagnetic Metals
International Center for Quantum Materials and School of Physics, Peking University（北京大学量子材料科学中心及物理学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究证明铁磁金属中可实现量子反常霍尔效应，通过理论分析揭示了金属中该效应的特性及鲁棒性，扩展了可承载该效应的材料范围。
2025-12-29 cond-mat.mes-hall
Understanding the three-dimensional quantum Hall effect in generic multi-Weyl semimetals
三维Weyl半金属（WSM）中的量子霍尔效应由于费米环的出现而受到广泛关注，费米环中的二维霍尔电导率，即片状霍尔电导率，表现出量子化的平台。考虑多Weyl半金属（mWSM）的倾斜晶格模型，系统地研究了平行和垂直（相对于Weyl节点间距）磁场作用下的Landau能级和磁霍尔电导率，$\mathbf{ B}\parallel z$和$\mathbf{B}\parallel x$，以探索分散中倾斜和非线性的影响。我们利用两个（单）节点低能模型定性地解释了$\mathbf{ B}\parallel z$（$\mathbf{ B}\parallel x$）晶格上中间带隙手性（手性的线性交叉）LL的出现。值得注意的是，我们发现，即使当两个外尔节点投影到两个相对表面上的一个费米点上，形成一个费米环，$k_z$作为好的量子数，$\mathbf{ B}\parallel z$的片霍尔电导率变得量子化。另一方面，费米环，连接两个不同的费米点在两个相对的表面，与$k_x$是良好的量子数，导致量子化的$\mathbf{ B}\parallel x$的片霍尔电导率。在$\mathbf{ B}\parallel x$（$\mathbf{ B}\parallel z$）的II型相位中，量化几乎丢失（完全保留）。有趣的是，在上述两种情况下，相邻量子平台之间的跳跃轮廓随着拓扑电荷而变化。动量积分的三维霍尔电导率是不…
2022-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-quantized Hall response in bulk InAs
准量子化霍尔效应（QQHE）是整数量子霍尔效应（QHE）的三维（3D）对应物，仅由二维（2D）电子系统表现出。最近在分层材料中观察到了这种现象，这些材料由弱耦合的2D片晶堆叠组成，但其特征是3D各向异性费米表面。然而，据预测，准量子化的3D版本的2D QHE应该发生在更广泛的一类散装材料，无论底层的晶体结构。在这里，我们比较观察准量子化的平台状功能的霍尔电导率的然后型体半导体InAs的预测的3D QQHE中存在的抛物线电子带。InAs是一种立方晶体，没有任何低维亚结构。在霍尔电导率的规模与$\sqrt{2/3}k_{F}^{z}/π$在单位的电导量子的平台状功能的发病，并伴随着一个Shubnikov-de Haas最小值的纵向电阻率，与计算结果一致。这证实了3D QQHE可能是放置在足够强的磁场中的具有小费米表面的材料中可直接观察到的一般效应的建议
2021-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Parity Anomalous Semimetal with Minimal Conductivity Induced by an In-Plane Magnetic Field
Huawei Technologies Co., Ltd.（华为技术有限公司）；School of Sciences, Great Bay University（大湾区大学理学院）；Department of Physics and State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong（香港大学物理系及光学量子材料国家重点实验室）
通过应用平面磁场，在磁性拓扑夹层结构中实现奇偶异常半金属，观察到导电张量的两阶段演化，揭示了该状态在二维电子系统中对局域化具有抗性。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Order from Disorder and the Quantized Hall Thermal Metal: Possible Applications to the $ν= 5/2$ State
虽然模拟填充分数$5/2$的量子霍尔效应的数值研究预测了Pfizer（Pf）或其粒子空穴共轭，反Pfizer（aPf）状态，但最近的实验似乎倾向于量子数为$K=5/2$的量子化霍尔热导率，而不是分别为Pf或aPF状态预期的值$K=7/2$或$K=3/2$。虽然粒子-空穴对称拓扑序（PH-Pfidian）与实验一致，但这种状态在均匀系统中被认为是能量上不利的。在这里，我们研究的影响，假设当地核结构域的Pf和aPf的障碍。当无序度较弱，畴尺寸较大时，当霍尔电导处于$σ_{xy} = (5/2)(e^2/h)$量子化平台时，$K$的值仅为7/2或3/2，且随着磁场的变化，在它们之间可能存在一级相变.然而，对于足够强的无序，可能会出现中间态，我们在畴壁的网络模型中进行了分析。主要是，我们发现一个热金属相，其中$K$连续变化和纵向热导率是非零的，而霍尔电导率保持在$(5/2)e^2/h$量化。然而，在一个有限的参数范围内，我们发现一个热绝缘体与$K=5/2$，一个无序稳定的阶段，这是电连接到的PH-Pfalanan。我们讨论了一种可能的情况下，合理化这些特殊的参数值。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of the (spin-) Hall effect in topological insulators and graphene
在没有磁场的情况下，具有质量间隙的二维狄拉克锥产生量子化的（自旋）霍尔阶跃。在强电场中会发生什么？通过分析自旋霍尔效应的时间演化和动力学，研究了这一问题.在接通纵向电场之后，通过阻尼振荡达到稳定的霍尔电流。只要电场（E）太弱而不能诱导Landau-Zener跃迁，霍尔电导率就保持量子化，但是对于强电场量子化被破坏，并且电导率以1/sqrt{E}减小。这些适用于石墨烯的（自旋）霍尔电导率和拓扑绝缘体的霍尔和磁电响应。
2010-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Surface quantized anomalous Hall current and magneto-electric effect in magnetically disordered topological insulators
通过数值模拟和标度分析，从理论上研究了拓扑绝缘体表面淬灭磁无序的作用。结果表明，只要费米能级在体带隙内，所有的表面态都是局域的，而横向电导率量子化为$\pm {{e^2} \over {2 h}}$.这极大地促进了Qi { \it et al.}提出的拓扑磁电效应的实现。（Phys. Rev. \textbf{78}，195424（2008）），其中表面磁化方向通过同时施加磁场和电场来控制。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Ferroelectrically Switchable Half-Quantized Hall Effect
本文提出由反铁磁MnBi₂Te₄双层与Sb₂Te₃薄膜构成的多铁异质结构，利用层间滑移实现铁电极化反转，从而可切换地调控半整数量子化霍尔电导率e²/2h。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The quantized Hall effect in the presence of resistance fluctuations
本文对高磁场下的介观二维电子系统进行了实验研究。我们的样品，从低迁移率InGaAs/InAlAs晶片制备，表现出可重复的，样品特定的，电阻波动。聚焦于最低的朗道能级，我们发现，虽然对角电阻率显示出强烈的波动，霍尔电阻率是免费的波动，并保持在其$ν=1$值，$h/e^{2}$量化。这在终止量子霍尔系列的绝缘阶段也是如此。这些结果将量子霍尔效应中电导率的周期律推广到介观区域。
2002-12-24 cond-mat.mes-hall
Transport through a disordered topological-metal strip
拓扑相位的特征，特别是边缘状态，可能会被与平凡导带的能量重叠所掩盖。这种导体的拓扑性质，然而，揭示在其输运性质，特别是在存在的障碍。在这项工作中，我们探讨了这样一个系统的无序存在的电导行为，并与一个理想的二维拓扑绝缘体的量子化电导进行对比。我们的分析依赖于格子系统上的数值和简单玩具模型上的分析。有趣的是，我们发现，随着无序度从零开始增加，边缘电导率最初从其量化值下降;然而，随着无序度继续增加，电导率恢复，并在略低于干净系统的量化值的值处饱和。我们讨论了如何可以理解这种效果的倾向，体状态本地化，而边缘状态保持离域。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall
Quantized Anomalous Hall Effect in Two-Dimensional Ferromagnets - Quantum Hall Effect from Metal -
研究了无序对二维铁磁体反常霍尔效应的影响。AHE的拓扑性质导致来自金属的整数量子霍尔效应，即，除了少数带有Chern数的扩展态外，由局域化引起的$σ_{xy}$的量子化。对一个模型的大量数值研究表明，Pruisken的双参数标度理论即使在系统没有带隙、多带重叠和没有均匀磁场的情况下也成立。因此，量子化AHE的条件仅由霍尔电导率$σ_{xy}$给出，而没有量子校正，即，$|σ_{xy}| > e^2/(2h)$。
2003-01-24 cond-mat.mes-hall
Optical Hall conductivity in ordinary and graphene QHE systems
我们已经从数值研究中发现，光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$即使在交流（$\sim$ THz）制度中也具有特征性特征，因为霍尔平台在普通二维电子气和量子霍尔（QHE）制度中的石墨烯中均被保留，尽管平台高度不再在交流中量子化。在石墨烯中，$σ_{xy}(ω)$反映了不寻常的朗道能级结构。该效果仍然出乎意料地强大，对一个显着的强度的障碍，我们归因于本地化的效果。我们预测交流量子霍尔测量是可行的，通过法拉第旋转表征的精细结构常数$α$。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Strain-Fluctuation-Induced Near-Quantization of Valley Hall Conductivity in Graphene Systems
我们发展了一个理论的谷霍尔效应在高品质的石墨烯样品，其中应变波动引起的随机规范电位已被建议为主要来源的混乱。我们发现一个近量子化的谷霍尔电导率的值在带输运制度，这源于一个增强的侧跳的狄拉克电子时，它散射的规范电位。通过假设一个小的剩余电荷密度，我们的理论再现定性的温度和间隙依赖性的观察到的谷霍尔效应在电荷中性点。我们的研究表明，石墨烯系统中的谷霍尔效应代表了规范无序起重要作用的反常霍尔物理的新范式。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Quantized Faraday effect in (3+1)-dimensional and (2+1)-dimensional systems
我们研究了量子相对论极限下的法拉第旋转。本文从光子在恒定磁场中的自能出发，研究了平面电磁波沿费米子-反费米子气体传播时极化矢量的旋转。讨论了法拉第效应与量子霍尔效应（QHE）之间的联系。利用平行于磁场方向的紧致化方法，研究了无质量相对论性（2D+1）维费米子系统的法拉第效应。法拉第角在二维和三维中表现出与霍尔电导率相同的量子化行为。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall hep-ph
Quantized Anomalous Hall Insulator in a Nanopatterned Two-Dimensional Electron Gas
我们提出了一种量子反常霍尔绝缘体（QAHI）可以实现在纳米图案化的二维电子气（2DEG）与小的面内磁场和高的载流子密度。Berry曲率源于面内磁场和Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合，结合纳米蜂窝晶格势调制，导致拓扑非平凡的绝缘状态在2DEG没有朗道能级。在体绝缘间隙中，异常霍尔电导率被量子化为$-e^{2}/h$，对应于有限的陈数-1。在有限大小的二维电子气的每一个边上都存在一个无带隙的手征边态。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Almost half-quantized planar Hall effects in $X$-wave magnets with $X=p,d,f,g,i$
The University of Tokyo（东京大学）
研究发现X波磁体中霍尔电导近似半量子化，其周期性由节点数决定，可用于验证材料性质。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Size Effect in Conductivity of Multilayer Metal Films
分析了量子化多层金属薄膜的导电性，着重讨论了粗糙层间界面的散射。预测了电导率的三种不同类型的量子尺寸效应。这些QSE中的两个是类似于那些在薄膜中的散射粗糙的墙壁。第三种类型的QSE是唯一的，只在界面的某些位置观察到。电导率的相应峰非常窄且高，具有有限截止，这仅是由于一些其他散射机制或界面的涂抹。这些几何共振有两类。界面的某些共振位置是普适的，不依赖于界面势的强度，而另一些共振位置则对界面势敏感。随着层间势垒宽度的增加，这种几何QSE逐渐消失。
2003-02-26 cond-mat.mes-hall
Hall effect of ferro/antiferromagnetic wallpaper fermions
该研究构建铁磁/反铁磁耦合的壁纸费米子有效模型，揭示两类磁矩打开能隙并导致量子化电荷或自旋霍尔响应，且结论具有对称性层面的普适性。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
"Shaking" Photons out of a Topological Material
本文提出以坡印廷矢量对介质机械加速度的响应作为光子电导率，证明腔中非互易拓扑系统可产生类霍尔光子流，并在体带隙中实现由陈数量子化的谱响应。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Robustness of quantized Hall resistivity under cavity coupling at zero temperature
Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所）；Departamento de Física de la Materia Condensada, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学凝聚态物理系）；International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料中心）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京量子器件重点实验室）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；The Flatiron Institute（平顿研究所）；Villanova University（维拉诺瓦大学）
研究电磁腔强光-物质耦合对量子霍尔系统输运性质的影响，通过现象学模型揭示强光-物质相互作用下量子霍尔系统电导率和电阻率的不对称性及零温时霍尔电阻率的特性。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Rotating effects on the Hall conductivity in a quantum dot
本研究探讨旋转效应下二维量子系统中量子化霍尔电导率的变化，发现旋转改变能量谱并引起AB型振荡，为旋转量子霍尔系统实验提供理论依据。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized Hall conductance in 3D topological nodal-line semimetals without chiral symmetry
针对三维量子化霍尔电导长期未解的问题，本文在无手性对称的拓扑节线半金属中证明鼓面表面态可产生量子化霍尔效应，并给出Kubo数值验证及区分表面与体态贡献的实验方案。
2024-01-27 cond-mat.mes-hall
Negative conductivity and anomalous screening in two-dimensional electron systems subjected to microwave radiation
量子化磁场中的二维电子系统可以被微波辐射驱动到非平衡态，并产生耗散电导率的强磁振荡。我们证明了在这样的系统中，负电导率可以与正扩散系数共存。在有限系统中，耦合的静电和线性输运问题的解决方案表明，扩散可以稳定的状态与负电导率。具体而言，当系统尺寸小于在电导率改变符号的点处发散的非平衡屏蔽长度的绝对值时，会发生这种情况。我们预测在这种状态下可以测量到负电阻。此外，对于两个接触的功函数之间的非零差异，我们探讨了样品中的静电势和电子密度的分布。我们表明，在负电导率的扩散稳定制度的系统分裂成两个区域的电场方向相反。这种效应是畴结构的前体，该畴结构被预测为在微波诱导的零电阻状态中自发出现。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall
Reply to Comment by Vanderbilt, Souza and Haldane: arXiv:1312.4200
我们重申我们的声明，非量子化的外尔节点的异常霍尔电导率的贡献是不是费米表面的属性，相反的声明由范德比尔特，苏扎和Halflit。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Single-layer and Bilayer Graphene
量子反常霍尔效应可以发生在具有交换场和自旋轨道耦合的单层和少层石墨烯系统中。本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的单层和栅控双层石墨烯系统中的量子反常霍尔效应。我们计算每个谷点的Berry曲率，发现单层石墨烯的霍尔电导率在$σ_{xy} = 2e^2/h$量子化，每个谷贡献一个单位电导和相应的手性边缘状态。在双层石墨烯中，我们发现当栅压$U$小于交换场$M$时，量子化的反常霍尔电导率是单层情况的两倍，否则为零.虽然当$U > M$时，陈数为零，但系统仍然表现出量子化的谷霍尔效应，相反谷中的边缘态沿相反方向传播。利用外部栅极电压在不同拓扑状态之间调谐的可能性表明了可能的基于石墨烯的自旋电子学应用。
2011-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Repulsive Casimir Effect with Chern insulators
我们从理论上预言，只要表征两个Chern绝缘体板的Chern数的符号相反（相等），真空中两个Chern绝缘体板之间的Casimir力在长距离上可以是排斥（吸引）的.该系统的一个独特的特点是，可以简单地通过翻转其中一个板或通过静电掺杂来调整力的符号。我们计算并考虑了板的全光学响应，并认为这种排斥是这些系统的普遍现象，因为它依赖于量子化的零频率霍尔电导率。我们表明，实现排斥是可能的，与铬掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$，最近被发现是陈绝缘体量子化霍尔电导率的薄膜。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Hall-like effect for cold atoms in non-Abelian gauge potentials
研究了在人工阿贝尔和非阿贝尔规范势存在下，囚禁在光晶格中的冷费米子原子的输运。这种外势可以在激光辅助原子隧穿的光晶格中产生，并可以用对易或非对易隧穿算符来描述。我们表明，霍尔这样的系统的横向电导率是量子化的横向电导率的拓扑不变量称为陈数。我们表明，这种量化是强大的非阿贝尔潜力。这种导电性的不同整数值明确计算一个特定的非阿贝尔系统，导致分形相图。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall
Quantized Hall drift in a frequency-encoded photonic Chern insulator
Université de Montréal（蒙特利尔大学）；INO-CNR（意大利国家研究委员会光学研究所）；Università di Trento（特伦托大学）；Ecole Polytechnique（巴黎综合理工学院）；Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University（东北大学材料科学研究高等研究院）；Institut Courtois（库尔瓦研究所）
该研究通过在光学纤维环平台的合成频率维度上编码哈达玛模型，实现了具有打破时间反演对称性的光子陈绝缘体，展示了量子霍尔漂移的鲁棒性及其在光子系统中的应用潜力。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Microscopic theory of the activated behavior of the quantized Hall effect
在Hartree型近似下，通过分析不可压缩带的存在性，研究了栅极窄霍尔栅的热激活行为。我们进行自洽的计算，考虑线性响应制度，由当地的电导率模型支持。我们研究了在$2d\sim [1-10] μm$范围内激活能随样品宽度的变化。我们发现，高迁移率窄样品的最大激活能，是在霍尔填充因子2平台的低场边缘（超过回旋能量的一半），而对于相对较宽的样品，较高的激活能是在霍尔平台的高场边缘。与基于电子态局域化的单粒子理论相比，我们发现激活能几乎与态密度的性质无关。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Quantized Thermoelectric Hall Effect Induces Giant Power Factor in a Topological Semimetal
热电学通过从废热直接发电而具有前景。然而，由于低温下电子熵的消失，（亚）室温热电一直是一个长期存在的挑战。拓扑材料为能量收集应用提供了新的途径。最近的理论预测，拓扑半金属在量子极限可以导致一个大的，非饱和的热电势和量子化的热电霍尔电导率接近普适值。在这里，我们实验证明了非饱和热电势和量子化热电霍尔效应的拓扑外尔半金属（WSM）的磷化钽（TaP）。在~ 40 K时观察到了纵向热电势Sxx= 1.1 × 10^3 μ V/K和巨大的功率因数~525 μ W/cm/K^2，这主要归因于量子化的热电霍尔效应。我们的工作突出了独特的量子化热电霍尔效应实现WSM对低温能量收集应用。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shubnikov-de Haas oscillations in the anomalous Hall conductivity of Chern insulators
在蜂窝晶格上的霍尔模型是一个典型的例子，系统的特点是量子化霍尔电导率在没有外部磁场，即量子反常霍尔效应。最近的理论工作预测，在自旋轨道耦合较强的拓扑绝缘体和蜂窝层中，大质量狄拉克费米子的反常霍尔电导率可以表现出Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。本文利用格点格林函数的精确谱展开，研究了强磁场作用下陈氏绝缘体的电子输运性质。我们发现，霍尔电导率的异常组件显示在低温下可见的SdH振荡。\textcolor{black}{The effect is shown to result from the modulation of the next-nearest neighbour flux accumulation due to the Haldane term,}，其从朗道光谱中去除电子-空穴对称性。为了支持我们的数值研究结果，我们推导出一个长波长的描述超出了线性（“狄拉克锥”）近似。最后讨论了反向磁场作用下能谱移动与拓扑能隙和晶格带宽的关系。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall
Extrinsic anomalous Hall conductivity of a topologically nontrivial conduction band
量子反常霍尔效应是实现无耗散输运器件的关键一步，其特征在于具有强自旋-轨道耦合的铁磁绝缘体中的整数量子化霍尔电导。本文研究了当费米能级与量子反常霍尔系统的拓扑非平凡导带相交时，由于杂质散射引起的反常霍尔效应，即非本征反常霍尔效应.两个主要的外在贡献，侧跳和斜散射霍尔电导率，计算使用的图形技术，其中同时考虑到的电磁散射和磁散射。侧跳霍尔电导率在非平凡相的临界片载流子密度处改变其符号，而平凡相的侧跳霍尔电导率保持符号不变。用实际参数估计的临界片状载流子密度在实验可达到的范围内。结果表明，在良金属区可以发现量子反常霍尔系统。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
The effect of disorder within the interaction theory of integer quantized Hall effect
本文在屏蔽理论的基础上，系统地研究了无序对整数量子化霍尔效应的影响。考虑到潜在的波动范围的无序势进行了分析。单杂质势的短程部分用于定义自洽玻恩近似内的电导率张量元素，而长程部分在Hartree水平自洽处理。使用简单的，但是，基本的费米子-费米屏蔽，我们发现，长程无序势被很好地屏蔽。而短程部分几乎不受屏蔽的影响，并且适合于定义消失磁场处的迁移率。根据这些范围的依赖关系，我们讨论了量子化霍尔平台的延伸考虑“流动性”的晶片和样品的宽度，通过重新制定欧姆定律在低温和高磁场。我们发现，平台宽度主要取决于无序的长程涨落，而态密度展宽的重要性不太明显，甚至被显著抑制。这些结果与传统的单粒子图像形成了强烈的对比。我们发现量子化霍尔平台的宽度随着无序度的增加而增加，而能级展宽可以忽略不计。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Chaotic Quantum Transport near the Charge Neutrality Point in Inverted Type-II InAs/GaSb Field-Effect Transistors
在这里，我们提出了我们最近的量子输运结果的电荷中性点（CNP）周围的II型InAs/GaSb场效应晶体管。在零磁场下，在CNP处产生接近4 e^2/h的电导最小值，并且它遵循半对数温度依赖性。在量子化磁场（B）和低温下，在电子和空穴区域观察到了发展良好的整数量子霍尔态。量子输运在极高的B场下在CNP周围显示出类似噪音的行为。令人惊讶的是，当对角电导率σ_{xx}与霍尔电导率σ_{xy}作图时，发现了圆形电导率定律，表明量子输运行为是混沌的。
2012-04-03 cond-mat.mes-hall
Temperature evolution of the quantum Hall effect in the FISDW state: Theory vs Experiment
讨论了准一维Bechgaard盐（TMTSF）_2 X的磁场诱导自旋密度波（FISDW）态的霍尔电导率$σ_{xy}$的温度依赖性. FISDW能隙中的电子热激发逐渐破坏了量子霍尔效应，因此$σ_{xy}(T)$在零温度下的量子化值和转变温度T_c下的零值之间插值，其中FISDW消失。这种温度依赖性类似于BCS超导理论中的超流密度。更确切地说，它与规则CDW/SDW的弗罗里希凝聚密度的温度依赖性相同。这表明了一个双流体的量子霍尔效应，其中的霍尔电导率的冷凝物是量子化的，但冷凝物的总电子密度的分数随温度的升高而降低。该理论似乎与在（TMTSF）_2PF_6样品上同时测量电阻率张量的所有三个分量然后重建电导率张量所获得的实验结果一致。
1999-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Response in Quantized Spin Hall Phase of Correlated Electrons
研究了具有内禀自旋轨道耦合λ SO和在位Hubbard U的层状蜂窝晶格系统在量子化自旋Hall（SH）相中的磁响应。响应的特征是参数g= 4 U a^2 d / 3，其中a和d分别是晶格常数和层间距。当g<（sigma_{xy} ^{s2} mu）^{-1}时，其中sigma_{xy} ^{s}是量子化自旋霍尔电导率，mu是磁导率，样品内部的磁场在空间上振荡。振荡在非相互作用极限U -> 0时消失。当g >（sigma_{xy} ^{s2} μ）^{-1}时，系统显示出完全抗磁性，即，发生迈斯纳效应。我们发现具有大晶格常数的超晶格结构有利于观察到这些现象。我们还指出，由于塞曼耦合，拓扑保护的螺旋边态显示出与参数g无关的弱抗磁性。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weyl Semimetal in a Topological Insulator Multilayer
我们提出了一个简单的实现的三维（3D）Weyl半金属相，利用多层结构，由相同的薄膜的磁性掺杂的3D拓扑绝缘体（TI），由普通绝缘体间隔层分开。我们表明，该系统的相图包含一个Weyl半金属相的最简单的可能的种类，只有两个狄拉克节点相反的手征，分离在动量空间中，在其能带结构。这种特殊类型的外尔半金属具有有限的异常霍尔电导率，手性边缘状态，并作为普通绝缘体和具有量子化霍尔电导率的3D量子异常霍尔绝缘体之间的中间相出现，等于每个TI层的$e^2/h$。我们发现，外尔半金属在零温度下具有非零的直流电导率，因此是一种不寻常的金属相，其特征在于有限的异常霍尔电导率和拓扑保护的边缘状态。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
General nonlinear Hall current in magnetic insulators beyond the quantum anomalous Hall effect
本文研究一般磁性绝缘体的非线性霍尔响应，证明破坏反演对称性时存在由虚带间跃迁诱导、与电场二次相关的霍尔电导，并揭示其与整数量子霍尔效应的本质区别。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in a singly and doubly connected 3D topological insulator
研究了在量子化均匀磁场作用下拓扑绝缘体的表面态，它们表现为带电的无质量狄拉克费米子。采用D. H. Lee[1]中提出的能谱解析公式，在单连通和双连通几何中得到了能谱所满足的解析公式。这反过来又被用来论证，测量量子化霍尔电导率的方法是执行劳克林的通量斜坡实验，并测量从内表面转移到外表面的电荷，类似于参考文献中的实验。[2]的文件。与目前使用的霍尔棒设置不同，这具有不受表面边缘态的离域连续体污染的优点。在存在塞曼耦合和/或相互作用驱动的量子霍尔铁磁性的情况下，其转化为狄拉克质量项，量子化电荷霍尔电导率sigma_{xy} =n e^2/h，其中n=0，\pm 1，\pm 3，\pm 5.其中一个表面的背栅导致额外的朗道能级分裂，在这种情况下，n可以是任何整数。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
