Dynamic spin-charge coupling: spin Hall magnetoresistance in non-magnetic conductors
考虑了非磁性导体中自旋电流和电荷电流之间的动态耦合。作为这种耦合的结果,自旋动力学直接反映在样品的电阻抗中,具有由自旋弛豫和自旋扩散定义的相关频率标度。这允许通过纯电测量来观察电子自旋共振。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Effects of Zeeman spin splitting on the modular symmetry in the quantum Hall effect
研究了在自旋塞曼分裂产生成对朗道带的情况下,整数量子霍尔效应中的磁场诱导相变。通过研究模对称性的特征,我们发现在成对朗道带之间的耦合下,应该考虑对粒子-空穴变换的修改。我们的研究表明,这样的转换时,塞曼间隙是远远小于回旋加速器的间隙,或当这两个间隙是可比的,应修改。
2005-08-24 cond-mat.mes-hall
Generating a topological anomalous Hall effect in a non-magnetic conductor
普通的霍尔效应是由洛伦兹力驱动的,而它的反常对应物发生在铁磁体中。本文证明了在面内磁场B_x作用下,非磁性二维自旋3/2空穴的Berry曲率导致了一种新的线性霍尔效应.没有洛伦兹力,因此没有普通的霍尔效应,而所有的无序贡献消失的领先秩序在B_x。我们称之为反常平面霍尔效应(APHE)的这种固有现象提供了在p型半导体中可直接访问的拓扑输运的非量化足迹。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Tunable $φ$-Josephson junction with a quantum anomalous Hall insulator
本文用晶格格林函数方法研究了超导体/量子反常霍尔绝缘体/超导体结中的约瑟夫森电流。当向量子反常霍尔绝缘体施加面内外部塞曼场时,约瑟夫森电流$J$在没有相位差的情况下流过结$θ$。在电流-相位关系中吸引人的相移$φ$($J\propto \sin(θ-φ$)与塞曼场的振幅成正比,并取决于塞曼场的方向。Andreev反射过程的现象学分析解释了$φ$的物理起源。量子反常霍尔绝缘体同时打破了时间反演对称性和镜面反射对称性。然而,它保持磁镜反射对称性。这种特征的对称性使我们能够得到一个带有量子霍尔绝缘体的可调谐$φ$结。
2017-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The influence of magnetic-field-induced spin-density-wave motion and finite temperature on the quantum Hall effect in quasi-one-dimensional conductors: A quantum field theory
通过对电子场进行泛函积分,导出了准一维导体中运动磁场感生自旋密度波(FISDW)在零温和非零温时的有效作用量。有效作用量由(2+1)D Chern-Simons项和(1+1)D手征反常项组成,两者都是与FISDW相位相关的电磁场和手征场之和。计算的霍尔电导率的频率依赖性在低频的量子霍尔效应和高频的零霍尔效应之间插值,其中FISDW的逆流抵消了霍尔电流。计算的霍尔电导率的温度依赖性的解释内的两个流体的图片,类比与BCS理论的超导性。
1998-09-01 cond-mat.mes-hall
Observation of edge magnetoplasmon squeezing in a quantum Hall conductor
在光学和微波中,电磁场的正交项的压缩已经被广泛地研究。然而,以前的工作集中在低阻抗($Z_0 \approx 50 Ω$)环境中的压缩态的产生。我们在这里报告的演示玻色子边缘磁等离子体激元模式的压缩量子霍尔导体的特性阻抗是由量子电阻($R_K \approx 25 k Ω$),提供了可能性的增强耦合到低维量子导体。通过将直流和交流驱动器的组合应用于量子点接触,我们证明了压缩,并观察到低于真空涨落的18%的噪声降低。这种压缩水平可以通过使用更复杂的导体来改善,例如交流驱动的量子点或介观电容器。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effect on quantum Hall ferromagnets with vanishing Zeeman energy
给出了窄量子阱中铁磁量子霍尔效应液体的相图,其中单粒子塞曼分裂消失,$ε_{\rm Z}$和明显的自旋轨道耦合。当$ε_{\rm Z}$减小时,液体的自旋极化场首先呈现易轴构型,然后形成螺旋态,这影响了液体的输运和NMR性质以及拓扑缺陷的形成.
1999-10-10 cond-mat.mes-hall
Direct and inverse spin Hall effect: Lorentz force and Zeeman energy
结果表明,磁力中的洛伦兹力作用在电流上,力μDiv(B)作用在静止的电子自旋上,这两种力既能解释自旋霍尔效应中的横向自旋不平衡,又能解释纯自旋电流中的横向电荷不平衡(逆自旋霍尔效应).考虑到对于稳定电流,实验室参考系和自旋上和自旋下载流子静止的参考系是惯性系,可以容易地找到晶格施加在两个自旋子带上的力,以及子带之间的力。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Influence of the single-particle Zeeman energy on the quantum Hall ferromagnet at high filling factors
在最近的一篇论文[B。A. Piot等人,Phys.Rev.B72,245325(2005)],我们已经表明,在高填充因子下整数量子霍尔效应中电子自旋简并度的提升应该被解释为磁场诱导的Stoner跃迁。在这项工作中,我们扩展的分析,调查的影响,单粒子塞曼能量的量子霍尔铁磁体在高填充因子。单粒子塞曼能量通过施加额外的面内磁场来调谐。系统的自旋极化和自旋分裂的临界磁场的演化都很好地描述为样品在磁场中的倾斜角的函数。
2007-05-01 cond-mat.mes-hall
Majorana corner states in an attractive quantum spin Hall insulator with opposite in-plane Zeeman energy at two sublattice sites
高阶拓扑超导体和超流体的主机低维马约拉纳角和铰链状态,因为新的拓扑结构的边界展览。虽然这种拓扑非平凡的阶段已被广泛探讨,更多可能的计划是必要的工程马约拉纳状态。本文提出了在两个亚晶格位置具有相反面内塞曼能量的二维吸引量子自旋霍尔绝缘体中可以实现Majorana角态。适当的塞曼场导致正方形样品的相邻边缘具有相反的狄拉克质量,并且自然地诱导出马约拉纳角态。这种拓扑相位的特征在于马约拉纳边缘极化,只要边缘间隙保持开放,它对随机势的扰动是鲁棒的。我们的工作为实现二维二阶拓扑超流体和设计Majorana角态提供了新的可能性。
2022-02-13 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall plateaus in mosaic-like conductors
我们报告了一个简单的路线产生磁输运数据,导致分数量子霍尔平台的电导。生成模型的成分是具有整数量子霍尔效应的导电瓦和金属连接体,进一步的基尔霍夫规则。当在马赛克中连接几个相同的瓷砖时,电导值会出现分数阶跃。更丰富的光谱表示几个分数时,发生的瓷砖参数变化。部分模拟数据得到了高磁场中有目的设计的石墨烯镶嵌的支持。研究结果强调,分数电导值的发生,特别是在两端测量,并不一定表明相互作用驱动的物理。我们强调的重要性,一个独立的确定的电荷密度和严格讨论的相似性和差异的分数量子霍尔效应。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall
Realization of a three-dimensional quantum Hall effect in a Zeeman-induced second order topological insulator on a torus
我们提出了一种在三维空间中实现二阶拓扑绝缘体(SOTI)中的量子霍尔效应(QHE)的方法。它是由材料结构、塞曼效应和表面曲率的非平凡相互作用引起的。与传统的2D和3D-QHE相比,我们表明,3D-SOTI QHE不受所施加的磁场的轨道效应的影响,并且仅存在于塞曼项的存在下,例如通过磁性掺杂诱导。为了解释3D-SOTI QHE,我们分析了3D-SOTI的边界电荷,并建立了它对穿过环面孔的Aharonov-Bohm通量的普遍依赖性。利用边界电荷和霍尔电导之间的基本关系,我们证明了后者的普遍量子化,以及其对随机无序势和连续变形的环面的稳定性。
2022-12-18 cond-mat.mes-hall
Diagrammatic analysis of the two-state quantum Hall system with chiral invariance
利用具有手征不变性的两态模型,研究了最低朗道能级下的具有塞曼项的量子霍尔系统。利用图解分析,我们研究了这种两态模型与随机杂质散射,并找到了准确的值的电导率塞曼能量$E = Δ$。我们进一步研究了另一个扩展态$E = E_1$($ E_1 > Δ$)的电导率.我们发现$E = 0$和$E = E_1$的电导率值不依赖于塞曼能量$Δ$的值。我们还讨论了塞曼能量$Δ$成为随机场的情况。
1996-11-13 cond-mat.mes-hall
Magnetochiral anisotropy-induced nonlinear Hall effect in spin-orbit coupled Rashba conductors
本文从理论上预言了自旋轨道耦合Rashba导体在面内磁场下存在磁手性各向异性诱导的非线性霍尔效应,并揭示了其与Berry曲率偶极子机制的本质区别及与非线性整流电流的定量关系。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合,导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点(CNP)输运中的作用,我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应(QHE).利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明,伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Reciprocal spin Hall effects in conductors with strong spin-orbit coupling: a review
自旋霍尔效应及其逆效应提供了将电荷转换为自旋电流的基本手段,反之亦然,这是自旋电子学现象如自旋扭矩铁磁共振和自旋塞贝克效应的主要功能。这些效应可以振荡磁化或检测化学势中热产生的自旋分裂。重要的是,这种转换过程通过自旋-轨道相互作用发生,并且既不需要磁性材料也不需要外部磁场。然而,自旋霍尔角,即,电荷和自旋电流之间的转换产率严重依赖于实验方法。在这里,我们讨论的自旋霍尔角和自旋扩散长度的各种材料,包括纯金属,如Pt和Ta,合金和氧化物的自旋吸收方法确定的横向自旋阀结构。
2015-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Valley Zeeman and Quantum Hall Effects at Q Valley of Few-Layer Transition Metal Disulfides
在少层(FL)过渡金属二硫属化物(TMDC)中,在层间相互作用的存在下,沿γ-K方向的导带能量向下移动,形成与三重旋转对称性和时间反演对称性相关的六个Q谷。在偶数层中,额外的反转对称性要求所有的状态都是Kramers简并的,而在奇数层中,固有的反转不对称性决定了Q谷是自旋谷耦合的。在这封信中,我们报告的传输特性的突出Shubnikov-de Hass(SdH)振荡的Q谷电子在FL过渡金属二硫化物(TMD),以及第一量子霍尔效应(QHE)在TMDC。我们的器件在低温下表现出双极场效应迁移率(FL WS 2约为16,000 cm 2 V-1 s-1,FL MoS 2约为10,500 cm 2 V-1 s-1)。在SdH振荡中,我们普遍观察到在所有奇数层TMD器件中的谷塞曼效应和在所有偶数层TMD器件中的自旋塞曼效应。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Density-Dependent Quantum Hall States and Zeeman Splitting in Monolayer and Bilayer WSe$_2$
我们报道了单层和双层WSe $_2$中空穴的量子霍尔态序列的研究。当空穴密度在$1.6 - 12\times10^{12}$ cm $^{-2}$范围内调谐时,QHS序列在主要为偶数和主要为奇数的填充因子之间转变。QHSs序列对横向电场不敏感,倾斜磁场测量表明QHSs序列对面内磁场不敏感,表明空穴自旋垂直于WSe $_2$平面被锁定.这些观测结果表明,QHS序列是由塞曼-回旋能量比控制的,该能量比在固定的载流子密度下作为垂直磁场的函数保持恒定,但由于强的电子-电子相互作用而作为密度的函数变化。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of Quantum Hall Effect on Linear and Nonlinear Conductivity in the FISDW States of the Organic Conductor (TMTSF)_2PF_6
我们报告了一个详细的表征量子霍尔效应(QHE)的影响,在FISDW阶段的有机导体(TMTSF)2PF 6的线性和非线性电阻率张量。我们发现,在低电场的行为,观察到名义上纯单晶的电阻率比的不同值,是完全符合的理论模型,它需要考虑到QHE性质的FISDW和残余准粒子密度与不同的晶体缺陷水平。在大电场下观察到的纵向和对角电阻率张量分量的非线性调和了前面的矛盾结果。我们的理论模型提供了一个定性的很好的解释所观察到的功能,如果滑动的密度波与伴随的QHE的破坏,打开以上的有限电场,被考虑在内。
2000-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant nonlinear Hall effect in a Pt/ferrimagnetic insulator bilayer under Zeeman-exchange frustration
Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC)(巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB-CSIC))
该研究发现Al取代铽铁石榴石的塞曼-交换阻挫可使相邻Pt层产生巨大非线性霍尔响应,通过实验和模拟确定焦耳热为谐波响应的驱动源,为补偿型铁磁体非线性磁输运提供了新途径。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb interactions and effective quantum inertia of charge carriers in a macroscopic conductor
研究了尺寸远大于电子相干长度的量子霍尔棒的低频导纳。我们发现,这种宏观导体的行为是一个理想的量子导体与零的纵向电阻和纯电感的行为,直到f<1MHz。使用几种测量配置,我们研究了这种电感的依赖关系的边缘通道的长度和整数量子霍尔填充分数。实验数据很好地描述了边缘磁等离子体的散射模型,考虑到有效的长程库仑相互作用的样品。这表明电感对填充分数的依赖性来自于非门控宏观量子霍尔棒内库仑相互作用引起的载流子的有效量子惯性。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall
Unconventional enhancement of anomalous Hall effect by tilt of Zeeman field in topologically-nontrivial MXenes, $M_2M'$C$_2$O$_2$
该研究结合有效模型与第一性原理多轨道紧束缚模型,揭示拓扑非平凡 MXenes 中近邻磁序倾斜改变 Berry 曲率并非常规增强反常霍尔电导率。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Ensemble Density Functional Theory for Inhomogeneous Quantum Hall Systems
我们发展了一个包含自旋自由度的非均匀量子霍尔系统的系综密度泛函理论。我们应用这一理论,采用局域自旋密度近似,研究了抛物约束量子点的边缘重构。当塞曼分裂低于某一临界值时,完全极化的最大密度液滴的边缘重构为自旋非极化结构。对于较大的塞曼分裂,边缘保持极化并形成交换孔。
1997-01-10 cond-mat.mes-hall
Zeeman-splitting-induced Topological Nodal Structure and Anomalous Hall Conductivity in ZrTe$_5$
利用第一性原理计算得到的紧束缚(WFTB)模型,研究了三维ZrTe $_5$在塞曼分裂驱动下的拓扑结结构随外磁场(B)方向的变化.已知小的外部刺激可以驱动3D ZrTe $_5$进入包括狄拉克半金属的不同拓扑相。为了强调塞曼分裂的影响,我们考虑了三维ZrTe $_5$在一个强TI阶段与一个小的带隙。随着塞曼分裂大于带隙,WFTB模型表明,当B场与晶体$a$或$b$轴对齐时,形成由(滑移)镜像对称性保护的I型节环,否则,当导带和价带接触时,形成一对I型Weyl节点。我们表明,一对外尔节点可以通过形成一个节点环消失,而不是需要两个外尔节点相反的手征走到一起。有趣的是,当B场沿$c$轴施加时,从顶部两个价带的交叉处出现II型节环。当B场在$bc$平面内旋转时,该节环裂开形成II型外尔节点。比较WFTB模型和线性化的$k \cdot p$模型,发现后者在某些B场方向上的不足。进一步,利用WFTB模型,我们数值计算了由Berry曲率引起的本征反常霍尔电导率${σ_{ac}}$随化学势和B场方向的变化。我们发现,当B场在$ab$平面内从$a$轴倾斜时,${σ_{ac}}$突然增加。我们的WFTB模型也显示出显着的异常霍尔电导率引起的避免能级交叉,即使在没有外尔节点。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum spin Hall insulator in proximity with a superconductor: Transition to the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state driven by a Zeeman field
研究二维量子自旋霍尔绝缘体近邻化螺旋边缘在塞曼场下的效应,发现超过临界值时边缘涌现支持有限磁化与电流的 FFLO 超导相,揭示了保留 2D 体对正确处理紫外截断的重要性。
2023-10-16 cond-mat.mes-hall
Resonant spin Hall conductance in quantum Hall systems lacking bulk and structural inversion symmetry
继以前的工作[沈,马,谢和张,物理Rev. Lett。92,256603(2004)]中,我们详细计算了强垂直磁场中二维量子阱中的自旋霍尔电导。在缺乏体反转对称性的阱中,由自旋-轨道相互作用产生的Rashba耦合在一定的磁场下引入了塞曼分裂朗道能级的简并。这种简并,如果发生在费米能量,将诱导自旋霍尔电导共振低于塞曼能量的数量级的特征温度。在非常低的温度下,自旋霍尔电流是高度非欧姆的。由于结构反转对称性的缺乏,Dresselhaus耦合部分或完全抑制了自旋霍尔共振。用微扰法导出了Rashba耦合和Dresselhaus耦合存在下自旋霍尔电导共振的条件。在无序情况下,当费米能级附近的两个塞曼分裂扩展态由于Rashba耦合而发生简并时,会出现共振自旋霍尔电导;当磁场通过共振场时,量子化电荷霍尔电导的变化量为2e^2/h,而不是e^2/h.
2004-10-07 cond-mat.mes-hall
Hall Crystal States at $ν=2$ and Moderate Landau Level Mixing
在低塞曼耦合下,$ν=2$量子霍尔态在朗道能级混合很小时是一个对称不变的单态。在零塞曼相互作用下,随着朗道能级混合的增加,自旋不变态变得不稳定,变成非均匀态。这是全霍尔晶体的第一个现实例子,它显示了量子霍尔序和密度波序的共存。全霍尔晶体与更熟悉的维格纳晶体的不同之处在于拓扑性质,这导致它在小$q$处仅具有线性色散集体模式,并且没有$q^{3/2}$磁声子。我目前的拓扑数和集体模式的计算。
2000-07-17 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in a two-dimensional electron gas in the presence of a magnetic field
研究了在磁场和Rashba与Dresselhaus自旋轨道相互作用下二维电子气的自旋霍尔效应。我们表明,自旋霍尔电导率的值,这是有限的,只有当塞曼自旋分裂被考虑在内,可以通过改变所施加的磁场的面内和面外分量的比率进行调谐。我们确定了这种行为的起源与自旋轨道和塞曼耦合的相互作用所发挥的不同作用的面内和面外磁场组件。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous tunneling conductances of a spin singlet ν=2/3 edge states: Interplay of Zeeman splitting and Long Range Coulomb Interaction
在准粒子隧穿和电子隧穿两种情况下研究了自旋单重态$ν=2/3,\hat{K}=(3/3/0)$量子霍尔态边间的点接触隧穿电导。由于塞曼分裂和相反手性边缘之间的长程库仑相互作用的相互作用,出现了新的自旋激发,其效应的特征在于在不同温度范围内的电荷和自旋隧道电导的异常指数。根据点接触处散射的种类和隧穿机制的不同,自旋扇区中的反常相互作用可以增强或抑制隧穿电导。新的自旋激发的影响也有关最近的NMR实验量子霍尔边缘。
1998-12-17 cond-mat.mes-hall
Spin transport in a graphene normal-superconductor junction in the quantum Hall regime
石墨烯的量子霍尔机制具有许多不寻常的特性。特别地,塞曼场的存在打开了零朗道能级内的能量区域,其中自旋向上和自旋向下的状态定位在单个边缘以相反的方向传播。我们表明,当这些边缘态耦合到一个s波超导体,载流子的运输是自旋过滤。这种自旋滤波效应可以追溯到塞曼场存在下镜面Andreev反射和Andreev逆反射的相互作用。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall ferromagnetic states and spin-orbit interactions in the fractional regime
考虑关联效应,研究了分数量子霍尔态的塞曼能量与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合之间的竞争.的自旋极化的方向的过渡预测在特定值的塞曼能量。我们表明,这些值可以表示的对关联函数,从而提供有关微观基态的信息。我们研究了劳克林波函数和5/2-Pfavian态的具体例子。我们还包括核浴的影响。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topologically Protected Extended States in Disordered Quantum Spin-Hall Systems without Time-Reversal Symmetry
我们证明了在具有垂直和水平塞曼场的无序Kane-Mele模型中,在存在大的Rashba耦合的情况下,存在鲁棒的体扩展态。通过对局域化长度和自旋陈数$C_\pm$的计算,利用能级统计分析绘制了相图。$C_\pm$受到有限能量和自旋迁移率间隙的保护。后者对于任意大的垂直塞曼场或低于临界强度或中度无序的水平塞曼场保持开放。在这种情况下,$C_\pm$的变化必然伴随着费米能级处迁移率间隙的闭合。数值模拟揭示了$C_\pm$的量子化值的急剧变化时,跨越散装扩展状态的区域,表明扩展状态的拓扑性质确实是链接到自旋陈数。对于大的水平塞曼场,自旋能隙在强无序时关闭,这促使量子化自旋陈数发生变化,而能量迁移率能隙没有关闭。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall
Tailoring pure valley-Zeeman spin-orbit coupling in WSe$_2$-encapsulated monolayer graphene
National Laboratory of Solid State Microstructures, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, School of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室、先进微结构协同创新中心、物理学院);Center for Quantum Matter, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学量子物质科学研究中心、物理学院)
通过平行扭转WSe$_2$双层封装单层石墨烯,实现了纯谷-塞曼自旋轨道耦合,并观察到朗道能级的对称性重排及量子霍尔效应的四重简并恢复。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Phase Diagram for Quantum Hall Bilayers with Strong Inter-layer Correlation
通过测量低位自旋激发来监测隧穿可忽略的量子霍尔双层中的层间激子相干性。在$ν_T =1$新的准粒子激发观察到以上的转变温度揭示竞争金属相。对于高于起始塞曼能量的磁场,该金属相具有全自旋极化。在温度和塞曼能量的参数空间中的相图显示,在较高的领域的转变温度增加。这个意想不到的结果表明自旋极化在高度相关的相位有趣的影响。
2009-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fractional Quantum Hall Effect Measurements at Zero g-Factor
在GaAs/GaAlAs异质结中测量了分数量子霍尔效应能隙随塞曼能量的变化,塞曼能量随流体静压力的变化而变化。在v=1/3处的间隙随压力减小,直到g因子再次增大时改变符号。该行为与在v=1时看到的行为相似,并且表明来自1/3基态的激发可以具有类似自旋的特征。在小塞曼能量下,激发似乎由3个自旋组成,可以解释为一个小的复合skyrmion。
1997-06-16 cond-mat.mes-hall
On the validity and breakdown of the Onsager symmetry in mesoscopic conductors interacting with environments
我们研究了介观导体与其环境相互作用的线性输运中的磁场不对称性。有趣的是,我们发现,只有当环境失去平衡时,两个系统之间的相互作用才会导致不对称。我们阐明了我们的一般结果的帮助下,量子点电容耦合到量子霍尔导体和讨论的不对称依赖于环境偏置和诱导退相。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall
Bilayer Quantum Hall Systems at Filling Factor ν=2: An Exact Diagonalisation Study
我们提出了一个精确的对角化研究双层量子霍尔系统在填充因子为2的球形几何。我们发现对称性破缺的倾斜反铁磁体的高塞曼耦合相边界是由以前的Hartree-Fock平均场论精确给出的,但在弱塞曼耦合下的稳定性被定性地高估了.在没有层间隧穿的情况下,由于在顶部和底部二维电子层中的独立自旋旋转下的哈密顿量的不变性,总自旋多重态之间发生简并。
2000-03-09 cond-mat.mes-hall
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene: strong-coupling regime
我们认为,物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋简并在石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子和自旋间隙的产生。强耦合制度描述使用增强塞曼分裂(自旋间隙)和激子间隙的唯象模型。再现了具有附加$ν= 0, \pm 1$平台的霍尔电导率$σ_{xy}$的实验形式。讨论了在强耦合区没有增强塞曼分裂时$σ_{xy}$的形式。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmions in Quantum Hall Systems with Realistic Force-Laws
对于考虑电子气有限宽度的力定律,我们研究了整数填充分数$ν=2n+1$下量子霍尔系统的带电激发。对于这种宽度的典型值,在塞曼能量消失的极限下,我们发现低能激发不仅在$ν=1$处是“skyrmions”,而且在更高的填充分数处也是“skyrmions”。我们的研究结果导致的预测,在典型的样品中,突然过渡到带电激发非常大的自旋应观察到填充分数高于$ν=1$,如果塞曼能量充分减少。
1996-11-11 cond-mat.mes-hall
Origin of Spin Hall Effect (Reply to Comment)
讨论了三维导体中内禀自旋霍尔效应的概念框架。理论表明自旋霍尔电流应该如何依赖于晶体的对称性和取向。
2008-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DMPK Equation for the Edge Transport of Quantum Spin Hall Insulator
利用随机矩阵理论研究了具有多个边缘态的量子自旋霍尔绝缘体在淬火无序存在下的边缘输运的系综统计。建立了适用于该系统的Dorokhov-Mello-Pereyra-Kumar方程。结果表明,二维量子自旋霍尔绝缘体是一种新型的一维量子导体,其系综统计与普通的一维量子导体或具有偶数Kramers边对的绝缘体不同.系综统计提供了一个物理表现的Z2分类的时间反转不变的绝缘体。
2009-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dynamic generation of orbital quasiparticle entanglement in mesoscopic conductors
我们提出了一个通过介观导体中随时间变化的电势来动态产生轨道纠缠电子空穴对的方案。含时势在导体的两个不同轨道区域中产生电子-空穴对的叠加,这是量子霍尔机制中的马赫-曾德尔干涉仪。轨道纠缠通过违反贝尔不等式,制定在零频率电流噪声。绝热循环的潜力,无论是在弱和强的振幅限制,被认为是。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in an array of quasi-particles in the nu=5/2 non-abelian quantum Hall state
Moore-Read Pfuman $ν=5/2$量子霍尔态是一种p波复合费米子超导体。与$ν=5/2$的微小偏差导致在该超导体内形成一系列涡旋,每个涡旋在其核心附近支持马约拉纳零模式。在这里,我们考虑这些核心之间的隧道是如何反映在电子响应的非零波矢量$\bf q$和频率$ω$的电场。我们发现了一种机制,在$ν=5/2$间隙以下的频率耗散输运,并计算了${\bf q},ω$依赖的耗散电导率。我们发现的贡献指数依赖于$|ν-5/2|^{-1/2}$。
2005-11-28 cond-mat.mes-hall
Chaotic cyclotron and Hall trajectories due to spin-orbit coupling
我们证明了一个规范场,Rashba自旋轨道耦合(SOC),塞曼分裂的协同效应可以产生混沌回旋和霍尔轨迹的粒子。混沌行为的物理根源是SOC对粒子速度产生了自旋相关的(所谓的反常)贡献,塞曼场的存在减少了运动积分的数目。通过使用分析和数值参数,我们研究了混沌出现的条件,并报告了在规则和混沌制度的动态。{We观察动态模式(如混沌状态开始)对初始条件和问题参数(即SOC和/或塞曼常数)的微小变化的关键依赖性。通过相图和李雅普诺夫指数谱的分析,进一步证实了系统向混沌区的转变。所考虑的混沌行为可以发生在固态系统,弱相对论等离子体,冷原子气体与合成规范场和自旋相关的耦合。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Hartree-Fock Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文研究了量子霍尔铁磁体在朗道能级填充因子为奇数附近的带电skyrmion或自旋织构激发。利用粒子-空穴对称性将带电粒子和空穴的自旋-量子数与中性粒子-空穴对的激发联系起来。Hartree-Fock理论被用来提供这些激发的能量和它们对塞曼耦合强度,朗道能级量子数,和二维电子层的厚度的依赖性的定量估计。对于$ν$接近3的情况下,我们建议的一级相变的塞曼耦合强度增加的可能性,从一个许多skyrmion状态到一个与许多最大自旋极化准粒子。
1996-12-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effects in layered disordered superconductors
研究了具有无序和时间反演对称性破缺的层状单重态成对超导体。该相图表明了在传输中的电荷-自旋分离。在平均晶粒间传输和层间隧穿方面,我们发现自旋霍尔系数为0和2的量子霍尔相分离的自旋金属相。我们确定了自旋金属-绝缘体局域化指数以及~0.9的自旋电导率指数。在塞曼项的存在下,出现自旋霍尔系数为1的附加相。
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atypical Fractional Quantum Hall Effect in Graphene at Filling Factor 1/3
我们利用四分量试探波函数和精确对角化计算研究了最近观测到的填充因子为$ν_G=1/3$的石墨烯分数量子霍尔态。虽然它与上自旋分支中的1/3 Laughlin态以SU(2)谷-同位旋铁磁有序和完全填充的下自旋分支相关联,但它揭示了超出这种状态的物理性质,这是大塞曼效应的自然基态。最突出的是,它拥有在实验相关的塞曼间隙的低能量自旋翻转激发值,可能会在非弹性光散射实验中发现。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Planar Hall effect in single and bilayer Rashba systems
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究单层和双层Rashba二维电子气中的平面霍尔效应,识别出塞曼耦合和能带几何通道两种机制,并计算了化学势和角度依赖的霍尔电导率。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Hierarchy of Spin and Valley Symmetry Breaking in Quantum Hall Single Layer Graphene
我们探索了几种打破单层石墨烯中$n=0$四重朗道能级简并的微观机制。在SU(4)对称库仑交换作用下,考虑了谷散射随机势、塞曼相互作用和电子-声子耦合。在所有考虑的机制中,它是电子-声子耦合与塞曼相互作用相结合,导致了$n=0$朗道能级的完全分裂。根据我们的研究结果,对最近关于$n=0$石墨烯朗道能级SU(4)对称性的“谷优先”或“自旋优先”破缺的争论进行了研究.证明了谷极性相反的朗道能级之间存在中隙态。
2009-10-08 cond-mat.mes-hall
Wigner Crystal State for the Edge Electrons in the Quantum Hall Effect at Filling $ν= 2$
本文从理论上研究了填充$ν= 2$时,霍尔棒边缘的电子激发。平均场论和Luttinger液体理论技术的情况下,零塞曼能量分裂。第一个计算产生一个稳定的自旋密度波状态沿酒吧,而第二个预测占主导地位的维格纳晶体相关沿酒吧的边缘。我们提出了一个反铁磁维格纳晶体基态的边缘电子,调和这两个结果。一个净塞曼分裂被发现产生的反铁磁序的倾斜。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Helical Edge States and Fractional Quantum Hall Effect in a Graphene Electron-hole Bilayer
量子霍尔边缘态为研究一维(1d)电子提供了丰富的基础,但仅限于沿单一方向的手性传播。在这里,我们展示了一个多功能的平台,以实现新的一维系统相结合的量子霍尔边缘状态相反的手征在石墨烯电子空穴双层。使用这种方法,我们的工程螺旋一维边缘导体的反向传播模式本地化在单独的电子和空穴层由一个可调的电场。这些螺旋导体表现出强烈的非局域传输信号和抑制反向散射由于反向传播模式的相反的自旋极化。此外,我们调查这些电子空穴双层在分数量子霍尔制度,在那里我们观察到通过分数和整数边缘状态相反的手征传导,铺平了道路实现一维螺旋系统与分数量子统计。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Graphene in external fields
对石墨烯在外加电磁场中的作用进行了讨论。一般情况下,由于塞曼能量的存在,该公式不是洛伦兹不变的。但在强磁场的情况下,即观察到量子霍尔效应的条件下,它可以近似恢复。除了获得众所周知的霍尔电导$\frac{4q^2}{h}(L+1/2)$,我们还预测霍尔电导$\frac{4q^2}{h}L$的序列,其中包含新观察到的霍尔电导$\frac{4q^2}{h}L$的$L=0,1$,取决于塞曼能级的填充。得到了一般正交恒定电场和磁场下的能级。导出了应用单色电磁波时的二阶Dirac方程,指出了石墨烯系统与传统Dirac电子的主要区别。
2010-06-19 cond-mat.mes-hall
Zeeman-activated Berry curvature magnetotransport from the bulk of non-magnetic metals with inversion symmetry
该研究指出,无限小 Zeeman 耦合即可在反演对称非磁性金属体相中激活与场强无关、由能带非抛物线性决定的 Berry 曲率,并产生普适的内禀负纵向磁阻。
2025-10-05 cond-mat.mes-hall
Quantized and nonquantized Hall response in topological Hatsugai-Kohmoto systems
研究揭示了拓扑Hatsugai-Kohmoto系统中霍尔响应的量子化与非量子化现象,通过Zeeman场调控基态态揭示非量子化霍尔响应。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el