Geometric Origin of Intrinsic Spin Hall Effect in an Inhomogeneous Electric Field
近年来，自旋霍尔效应因其在自旋电子学和量子信息处理与存储方面的潜在应用而受到极大关注。然而，这种效应通常是在外部均匀电场下研究的。不均匀电场如何影响自旋霍尔效应的理解仍然缺乏。本文研究了一个二维两带时间反演对称系统，给出了非均匀电场作用下自旋霍尔电导率的表达式，并证明了该表达式可以用规范不变的几何量来表示.另一方面，当人们从波包中获得关于输运现象的物理直观时，出现了一个问题。结果表明，用传统的波包方法计算的电导率与用Kubo-Greenwood公式计算的电导率并不完全一致。在这里，我们试图解决这个问题。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic spin Hall effect in silicene: transition from spin Hall to normal insulator
在线性响应理论和格林函数理论的框架下，从理论上研究了二维硅烯自旋霍尔效应的内禀贡献。当施加一个外部电压垂直于硅烯平面时，自旋霍尔电导率显示出从低电压下的自旋霍尔绝缘体相到高电压下的常规绝缘体相的转变。这种转变类似于最近报道的双层石墨烯中的相变。硅烯中导致这种转变的自旋-轨道相互作用比石墨烯中的强得多，这应该可以在实验中观察到这种转变。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Second-Order magnon Thermal Hall Effect
本研究推导了磁振子的本征二阶热霍尔电导率，揭示其与热贝里联络极化率的关联，并证实可通过Dzyaloshinskii-Moriya作用强度和应变调控单层铁磁六角晶格的该效应。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall
Extrinsic and Intrinsic Nonlinear Hall Effects across Berry-Dipole Transitions
本研究揭示三维Hopf绝缘体在Berry偶极跃迁附近，非线性霍尔电导率由普适函数表征且与Hopf不变量变化成正比，建立了两者间的对应关系。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Role of Disorder in the Intrinsic Orbital Hall Effect
本文通过量子玻尔兹曼方程研究随机缺陷散射对轨道霍尔效应的影响，发现任意弱无序可影响甚至完全抑制内禀轨道霍尔电流，并指出无序在轨道电子学中可能具有重要作用。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect
简要介绍了自旋霍尔效应，即外加电场诱导横向自旋电流。30多年来人们已经认识到，这种效应是由于存在自旋轨道耦合的杂质而发生的。同时，最近有人提出，这一效应也有一个内在的贡献。我们解释了这种内在的自旋霍尔效应的机制。我们还讨论了最近的自旋霍尔效应的实验观察。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect Induced by Quantum Phase Transition in HgCdTe Quantum Wells
自旋霍尔效应既可以由杂质散射引起，也可以由电子结构中的自旋轨道耦合引起。HgTe/CdTe量子阱具有量子相变，其中电子结构从正常变为反转。结果表明，导带的本征自旋霍尔效应在正常侧为零，而在反向侧为有限。这种差异给出了实验上区分内禀自旋霍尔效应和非本征自旋霍尔效应的直接机制。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Linear magnetization dependence of the intrinsic anomalous Hall effect
从实验和理论上研究了Mn $_5$ Ge $_3$铁磁薄膜的反常霍尔效应。我们分离了对实验反常霍尔效应的本征和非本征贡献，并利用第一性原理方法从布洛赫态的Berry曲率计算了本征反常霍尔电导率.本征反常霍尔电导率线性依赖于磁化强度，这可以从有限温度下自旋取向的长波长波动来理解。理论和实验之间的定量一致性非常好，不仅在0 K附近，而且在有限温度下，高达约240 K（0.8 T $_C$ }）
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cancellation theorem breaking and resonant spin-tensor Hall conductivity in higher-rank spin-tensor Hall effects
本研究针对高阶自旋张量霍尔电导率是否会像自旋霍尔效应那样消失的问题，发现二阶自旋张量流因支间、支内跃迁贡献而发散，有限系统无普适自旋张量霍尔效应，但磁场下朗道能级交叉时存在可观测的非零共振电导率，为相关实验与应用提供指导。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Intrinsic nonlinear Hall effect in two-dimensional honeycomb topological antiferromagnets
本研究针对二维蜂窝拓扑反铁磁体，基于PT对称反铁磁Kane-Mele模型探究本征非线性霍尔效应的演化规律，揭示其拓扑相变行为、谷极化特性及检测奈尔矢量方向的条件，为该效应研究提供理想材料体系。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin cloud induced around an elastic scatterer by the intrinsic spin-Hall effect
类似于电流在杂质周围产生的Landauer电偶极子，自旋极化的电子云可以由自旋无关的弹性散射体附近的本征自旋霍尔效应诱导。结果表明，在杂质周围的弹道范围内，这样的云出现在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，即使体自旋霍尔电流是不存在的。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals
我们研究了4 $d$和5 $d$过渡金属Nb，Ta，Mo，Pd和Pt的自旋霍尔效应，通过在横向自旋阀结构中引入自旋吸收方法，其中大的自旋电流优选地弛豫到过渡金属中，表现出强的自旋-轨道相互作用。因此，非局域自旋阀测量使我们能够评估其自旋霍尔电导率。自旋霍尔电导率的符号根据$d$电子的数量而系统地变化。这一趋势与最近基于内禀自旋霍尔效应的理论计算相一致。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Ab initio calculation of intrinsic spin Hall effect in semiconductors
相对论能带理论计算结果表明，典型半导体Ge、GaAs和AlAs的本征自旋霍尔电导率都是大的$[\sim 100 (\hbar/e)(Ωcm)^{-1}]$，表明自旋霍尔效应可能存在于四带Luttinger哈密顿量之外.计算的轨道角动量（轨道）霍尔电导率是一个数量级较小，表明没有取消之间的自旋和轨道霍尔效应在体半导体。此外，还发现自旋霍尔效应可以被应变强烈地操纵，并且半导体中的$ac$自旋霍尔电导率在纯半导体和杂质半导体中都很大。
2005-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin force and intrinsic spin Hall effect in spintronics systems
利用自旋力图像研究了一类自旋轨道耦合系统中的自旋霍尔效应。我们推导了自旋力和自旋电流之间的一般关系方程，并证明了纵向力分量可以诱导自旋霍尔电流，由此我们重现了以前用久保公式得到的自旋霍尔电导率。这个简单的自旋力图像给出了一个清晰直观的解释SHE。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall
Determination of intrinsic spin Hall angle in Pt
在Pt/NiFe双层膜的自旋矩铁磁共振（ST-FMR）测量的自旋霍尔角在Pt中进行评估，并发现随着NiFe厚度的增加而增加。为了通过估计从Pt注入NiFe的总自旋电流来提取Pt中的本征自旋霍尔角，进行了NiFe厚度相关的测量，并考虑了NiFe层中的自旋扩散。室温下Pt的本征自旋霍尔角为0.068，在13 - 300 K温度范围内几乎保持常数。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic (valley) thermal Hall conductivity of phonons in graphene for integer quantum Hall phases
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文计算了量子霍尔区域石墨烯声子的内禀谷热霍尔电导率，源于电子-声子耦合诱导的声子谷霍尔粘度，并讨论了测量前景及推广至其他狄拉克材料。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
Orbital angular momentum driven intrinsic spin Hall effect
提出了一种内禀自旋霍尔效应（SHE）机制。在这种机制中，局域轨道角动量（OAM）引起电子位置移动，并与偏置电场耦合产生轨道霍尔效应（OHE）。SHE则通过原子自旋轨道耦合作为OHE的伴随效应出现。由于这种机制的自旋霍尔电导率估计是可比的重金属的实验值。该机制预测了自旋霍尔电导率的符号变化的自旋轨道极化改变其符号，以及自旋霍尔电导率和分裂的Rashba型自旋分裂在表面之间的相关性。
2014-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin Hall effect in noncubic crystals
我们研究了内禀自旋霍尔效应与晶体对称性和实验几何的关系。得到了自旋电流，并计算了电子自旋极化引起的霍尔电压。效应对晶体对称性的独特依赖性允许选择几何形状，其中自旋霍尔效应可以明确地与由于载流子的轨道运动和由于由传输电流产生的磁场的效应区分开。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic nonlinear Hall effect in antiferromagnetic tetragonal CuMnAs
Néel矢量的取向检测是反铁磁自旋电子学的一个主要研究课题。在这里，我们认识到的内在非线性霍尔效应，这是独立的弛豫时间，作为一个突出的贡献的时间反演奇数二阶电导率，并可以用来检测翻转的Néel矢量。与此相反，贝里曲率偶极诱导的非线性霍尔效应依赖于弛豫时间的线性和时间反演均匀。研究了反铁磁金属四元CuMnAs的本征非线性霍尔效应，发现其非线性霍尔电导率可达mA/V $^2$量级.这种非线性霍尔电导率对化学势的依赖性可以用倾斜的大质量狄拉克模型定性地解释。此外，我们证明了它的强烈的温度依赖性，并简要讨论了它的竞争与二阶德鲁德电导率。最后，对磁点群进行了全面的综述，为寻找更多具有本征非线性霍尔效应的反铁磁材料提供了指导。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of intrinsic and extrinsic mechanisms to the spin Hall effect in a two-dimensional electron gas
为了正确地描述自旋霍尔效应的本征和非本征自旋轨道机制的相互作用，有必要考虑不同的自旋弛豫源。我们考虑了由于Dyakonov-Perel机制的自旋弛豫时间$τ_{DP}$以及由于杂质的自旋-轨道散射的Elliot-Yafet自旋弛豫时间$τ_s$。总自旋霍尔电导率主要取决于比率$τ_s /τ_{DP}$。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall
Influence of inelastic relaxation time on intrinsic spin Hall effects in a disordered two-dimensional electron gas
研究了具有Rashba相互作用的无序二维电子气中非弹性弛豫时间对内禀自旋霍尔效应的影响，澄清了系统中杂质效应的争论.我们发现，由于非弹性散射的存在，自旋霍尔电导率不消失时，杂质浓度减少到零，无论是非磁性或磁性无序。自旋积累的评价通过使用所获得的自旋霍尔电导率，并提出了一种替代的路线，以验证本征自旋霍尔效应通过测量在不同的比率的自旋积累。
2007-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic and extrinsic anomalous Hall effects in disordered magnetic Weyl semimetal
本文用数值方法研究了无序磁性Weyl半金属中的本征和非本征霍尔效应。我们表明，在Weyl金属，费米能量偏离Weyl点，霍尔和纵向电导表现出特定的关系，这是不同于众所周知的关系在整数量子霍尔系统。在外尔点附近，霍尔电导随着纵向电导的增加而增加。这种增加的行为表明存在额外的贡献霍尔电导从外尔锥的子带除了从体Berry曲率。我们还表明，由于自旋散射体（斜散射）的外显异常霍尔效应显着抑制外尔金属。
2021-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect in the presence of Extrinsic Spin-Orbit Scattering
在二维电子和空穴系统中，本征和非本征自旋霍尔效应被认为是在一个平等的理论基础上的Rashba自旋轨道耦合，使用图解法计算自旋霍尔电导率.我们的分析理论的2D孔显示了预期的最低阶加性结果的自旋霍尔电导率。但是，2D电子表现出一个非常令人惊讶的结果，在Rashba耦合强度$α$中表现出非解析性，其中严格的非本征自旋霍尔电导率（对于$α= 0$）不能从组合理论的$α\to 0$极限恢复。在现有的实验结果的背景下，理论结果进行了讨论。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Hall conductivities induced by the orbital magnetic moment
内禀反常霍尔效应是电子波函数几何性质的最令人兴奋的表现之一。在这里，我们预测，电子波函数的几何性质也引起了一个纯粹的量子力学，{ \it内在}（散射时间无关）组件的霍尔电导率在存在的磁场。我们发现，轨道磁矩和异常霍尔速度相结合，以产生一个散射的时间无关的贡献的霍尔效应，除了洛伦兹力诱导的散射时间相关的“经典”霍尔效应。这种无耗散的霍尔效应也表现在热电和热导率中，并且在带边缘和带交叉附近占主导地位。它会引起负磁阻效应，并导致霍尔实验中测得的载流子密度被低估。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
"Hall viscosity" and intrinsic metric of incompressible fractional Hall fluids
（引导中心）“霍尔粘性”是不可压缩的“霍尔流体”的基本张量性质，表现出分数量子霍尔效应;它决定了由非均匀电场引起的应力，以及（未重构的）边缘上的固有偶极矩。它的特征是一个有理数和一个内在的度量张量，定义了一个“不可压缩长度尺度”上的距离。这些属性不需要在2D平面中的旋转不变性。引导中心霍尔粘度的符号将颗粒流体与空穴流体区分开，并且其大小提供引导中心结构因子的$O(q^4)$小q极限的系数的下限，该引导中心结构因子是不可压缩性的基本度量。这个界限对于保角不变的模型波函数（如劳克林态或摩尔-里德态）来说是相等的。
2009-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用，有关的石墨烯晶格，被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下，计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时，它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unified Semi-Classical Description of Intrinsic Spin-Hall Effect in Spintronic, Optical, and Graphene Systems
本文提出了一种半经典的描述内禀自旋霍尔效应（SHE）的方法，它适用于广泛的一类系统。一个启发式的SHE模型的开发，从一个完全量子力学的处理，我们构建一个直观的表达自旋霍尔电流和电导率。我们的方法使透明的物理机制，驱动的效果，并统一的SHE跨几个自旋电子学和光学系统。最后，我们提出了一个类似的效果在双层石墨烯。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall
Sign changes and resonance of intrinsic spin Hall effect in two-dimensional hole gas
在二维空穴气中施加垂直磁场后，内禀自旋霍尔电导呈现出丰富的符号变化。特别地，在中等磁场下，通过调节Rashba耦合的特征长度和空穴密度可以实现显著的符号变化。这个符号问题在实验中很容易实现。内禀自旋霍尔电导随1/ $B$的振荡是Shubnikov-de Haas振荡，并且附加拍频可以定量地与自旋轨道耦合参数的值有关.塞曼分裂太小，不能在二维空穴气体中引入有效的朗道能级简并，并且在高空穴密度和强磁场下，由于大部分自旋$-{1/2}$空穴与自旋3/2空穴之间的跃迁，出现了共振的内禀自旋霍尔电导.提出了在实验中建立内禀自旋霍尔效应的两种可能途径和一种可能的应用。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Quantum Anomalous Hall Effect in the Kagome Lattice Cs2LiMn3F12
在kagome晶格中，由于铁磁有序和内禀自旋-轨道耦合产生的交错磁通量可以打破时间反演对称性，从而产生多个分离的非平凡Chern带和内禀量子反常霍尔效应.基于这一思想和从头计算，我们提出了通过改变Cs_2LiMn_3F_12单晶（001）面的载流子覆盖率，在单层Cs_2Mn_3F_12 kagome晶格中实现本征量子反常霍尔效应，其带隙约为20 meV.此外，基于面内ddσ反键态建立了一个简化的紧束缚模型，以理解体系的拓扑能带结构.
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gigantic intrinsic orbital Hall effects in weakly spin-orbit coupled metals
最近的一篇论文[Go $\textit{et al}$ .，物理修订版信函$\textbf{121}$，086602（2018）]提出内禀轨道霍尔效应（OHE）可以从中心对称材料中的动量空间轨道织构中出现。在寻找具有强OHE的实际材料时，我们研究了面心立方和体心立方结构中具有小自旋轨道耦合（SOC）的金属（Li，Al，V，Cr，Mn，Ni和Cu）中的本征OHE。我们发现这些材料的轨道霍尔电导率（OHC）是巨大的$\sim 10^3-10^4\ (\hbar/e)(Ω\cdot\mathrm{cm})^{-1}$，这是相当或大于自旋霍尔电导率（SHC）的Pt。虽然这些材料中的SHC由于小SOC而小于OHC，但是我们发现SHC仍然是相当大的，并且自旋霍尔角可以是0.1的量级。我们讨论了最近的自旋-电荷相互转换实验的影响，具有小SOC的材料。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin and Orbital Hall Effects from Orbital Texture
我们从理论上证明了在中心对称系统中，动量空间轨道织构不仅可以产生内禀自旋霍尔效应（SHE），而且可以产生轨道霍尔效应（OHE），这与自旋织构不同，在中心对称系统中也是普遍存在的.即使没有自旋轨道耦合（SOC），OHE也会发生，并通过SOC转化为SHE。由此产生的自旋霍尔电导率很大（与Pt相当），但以非单调的方式依赖于SOC强度。该机制对轨道猝灭是稳定的。这项工作为持续寻找具有更强SHE的材料提供了一条途径。它还要求实验努力，以探测轨道自由度在OHE和SHE。简要讨论了实验检测的可能途径。
2018-07-13 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Edges
Murakami \textit{et al.}和Sinova \textit{et al.}对内禀自旋霍尔电流的预测提出了许多关于检测方法和无序效应的问题。我们专注于Rashba型自旋轨道耦合区域与正常的二维电子气之间的接触，并表明自旋霍尔电流，虽然消失在大部分的样品，可以从边缘恢复。我们还表明，在自旋轨道耦合系统中，电流诱导的自旋积累扩散到正常区域，并有助于在引线中的自旋电流。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear Hall effect and gate-switchable Berry curvature sliding in twisted bilayer graphene
本研究在高质量扭曲双层石墨烯中观测到Berry曲率偶极诱导的本征非线性霍尔效应，并利用位移场实现Berry曲率热点滑动及霍尔电压方向、幅度的栅极调控。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall
Controllable intrinsic DC spin/valley Hall conductivity in ferromagnetic silicene: Exploring a fully spin/valley polarized transport
本文研究了在垂直于硅烯片的电场作用下，掺杂铁磁硅烯的本征直流自旋和谷霍尔电导。通过计算它的能谱和波函数，并利用Kubo形式，我们得到了横向霍尔电导率的一般关系式，它可用于计算自旋霍尔电导率和谷霍尔电导率。在交换场的零极限下，我们的结果退化为以前的结果。进一步讨论了铁磁硅烯中自旋和谷极化电调谐输运，得到了观察到完全自旋或谷极化输运的必要条件。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Predicted signatures of the intrinsic spin Hall effect in closed systems
研究了存在自旋轨道相互作用的二维电子系统。分析表明，自旋轨道相互作用作为一个横向有效电场，其方向取决于$\hat{z}$轴自旋投影的符号。这种效应不需要任何驱动外部场，并且是半导体材料中存在的自旋轨道相互作用所固有的。因此，它应该在封闭系统和开放系统中都表现出来。提出了一个观察非对称半导体纳米结构远红外吸收中的本征自旋霍尔效应的实验。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain Engineering of the Intrinsic Spin Hall Conductivity in a SrTiO$_3$ Quantum Well
由Kubo公式计算了限制在SrTiO $_3$中的二维气体的本征自旋霍尔电导率，例如在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处发生的。在[001]（垂直于量子阱方向）和[111]方向上的应变的影响被纳入一个完整的紧束缚哈密顿量。我们表明，自旋电荷转换比可以显着改变通过应变和栅极电压通过调整化学势。应变方向也是自旋霍尔响应中的重要因素，因为该方向影响导带的排列。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Dissipation properties of anomalous Hall effect: intrinsic vs. extrinsic magnetic materials
本研究对比三种不同磁性机制材料的反常霍尔效应耗散特性，发现其耗散功率随负载电阻和霍尔角的变化规律一致，表明该效应的耗散由边缘电荷注入主导，与具体产生机制无关。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Effective model analysis of intrinsic spin Hall effect with magnetism in stacked-kagome Weyl semimetal Co3Sn2S2
本研究通过堆叠kagome外尔半金属Co3Sn2S2的紧束缚模型，理论分析其本征自旋霍尔效应，发现自旋霍尔电导率随磁矩方向显著变化，面外自旋霍尔电流可诱导表面自旋积累，有助于自旋轨道矩驱动的垂直磁化翻转。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall
Quantum intrinsic ${\cal T}$-odd spin Hall effect in altermagnets
提出量子内禀霍尔效应（QIHE），揭示弹道量子输运中由对称性和边界散射导致的内禀霍尔响应，并以交错磁体中的量子时间反演奇自旋霍尔效应验证。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall
Observation of intrinsic inverse spin Hall effect
报道了在10 K样品温度下，在未掺杂GaAs多量子阱中观察到的本征逆自旋霍尔效应。利用量子干涉原理，用一对激光脉冲注入瞬态弹道纯自旋电流。通过对纯自旋流动力学的时间分辨，推导出了动量弛豫时间，从而确定了电子与空穴散射时间的下限。同时也解决了纯自旋电流通过逆自旋霍尔效应产生的横向电荷电流。我们发现，电荷电流产生之前的第一个电子-空穴散射事件。在无散射的弹道输运机制中产生的横向电流为内禀逆自旋霍尔效应提供了明确的证据。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative Analysis of the Disorder Broadening and the Intrinsic Gap for the $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall State
我们报道了一种可靠的方法来估计无序加宽参数的第二朗道能级的偶数和主要奇数分母分数量子霍尔态的间隙的标度。我们将这种技术应用于几个不同密度的样品，并在不同的MBE室中生长。极好的协议之间的估计固有的和数值计算得到的$ν=5/2$分数量子霍尔态的能隙。此外，我们量化，第一次，在$ν=5/2$的内在差距的依赖朗道能级混合。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Sign Changes of Intrinsic Spin Hall Effect in Semiconductors and Simple Metals: First-Principles Calculations
利用第一性原理计算研究了半导体和简单金属中的自旋霍尔效应。我们发现，在实际材料中，本征自旋霍尔电导（ISHC）表现出丰富的符号变化，这可以用来区分这种效应与非本征效应。计算得到的n型GaAs中的ISHC与实验结果吻合较好，且与由非本征效应得到的符号不同。另一方面，在W和Au中的ISHC，其分别显示相反的符号，是鲁棒的，并且对无序不敏感。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal Intrinsic Spin-Hall Effect
我们描述了半导体自旋电子学中的一种新效应，它导致顺磁自旋轨道耦合系统中的无耗散自旋电流。我们认为，在一个高迁移率的二维电子系统与大量的Rashba自旋轨道耦合，一个自旋电流，垂直于充电电流是内在的。在两个自旋轨道分裂带都被占据的通常情况下，自旋霍尔电导率具有普适值。
2004-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Valley-Related Multiple Hall Effect in 2D Organometallic Lattice
二维晶格中的谷相关多重霍尔效应是凝聚态物理和材料科学中的一种基本输运现象。到目前为止，大多数实现它的建议仅限于玩具模型或外在效果。本文基于紧束缚模型和第一性原理计算，在NbTa-苯二维金属有机晶格中发现了本征谷相关多重霍尔效应。在时间反转对称性和反转对称性破缺的保护下，NbTa-苯在导带和价带中自发地表现出大的谷极化，保证了反常的谷霍尔效应。同时，由于交换作用和强的自旋轨道耦合，本征带反转发生在一个谷处，保证了谷极化的量子反常霍尔效应，从而在自然界中呈现出异常的谷相关多重霍尔效应。另外，通过应变工程，可以使其转变为具有铁谷效应或量子反常霍尔效应的相。这些见解不仅对谷相关物理学的基础研究有用，而且还使广泛的新型器件应用成为可能。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin Hall effect in platinum metal
用第一性原理相对论能带计算方法研究了金属Pt中的自旋霍尔效应。结果表明，低温下自旋霍尔电导（SHC）为$\sim 2000 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$，室温下下降到$\sim 200 (\hbar/e)(Ω{\rm cm})^{-1}$.这是由于双简并$d$带在费米能级附近的高对称性$L$和$X$点的自旋轨道分裂的共振贡献。通过用有效哈密顿量模拟这些近简并态，我们发现SHC在费米能级附近有一个峰值，杂质散射引起的顶点修正消失。因此，我们认为，大自旋霍尔效应实验观察到的铂是本征性质。
2008-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic vs. extrinsic anomalous Hall effect in ferromagnets
本文提出了一个多带稀杂质铁磁金属系统反常霍尔效应的统一理论。在清洁极限下，AHE主要是由于外部倾斜散射造成的。当费米能级位于自旋-轨道相互作用分裂的带色散的反交叉附近时，从头计算的内禀AHE因其非微扰性质而共振增强，揭示了当弛豫速率与自旋-轨道相互作用能相当时发生的外到内的交叉。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic valley Hall transport in atomically thin MoS2
二维蜂窝晶格中的电子跳跃除了电荷和自旋外，还具有谷自由度。在没有反转对称性的情况下，这些系统被预测为对来自不同谷的电子表现出相反的霍尔效应。这种谷霍尔效应只能通过非本征手段实现，例如衬底耦合、双选通和光照射。在这里，我们报告的第一个观察到的内在谷霍尔运输没有任何外在的对称性破缺的非中心对称单层和三层二硫化钼，证明了相当大的非局部电阻，规模立方与本地电阻。这样一个标志生存，即使在室温下的谷扩散长度在微米级。相比之下，没有谷霍尔信号中观察到的中心对称双层二硫化钼。我们的工作阐明了谷霍尔效应的拓扑量子起源，并标志着在拓扑谷电子学中谷自由度的纯电控制迈出了重要的一步。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Entwined with Intrinsic Spin Hall Effect in Disordered Mesoscopic Bars
我们表明，纯自旋霍尔电流，流出的四端相位相干二维电子气（2DEG）内的反转非对称半导体异质结构，包含贡献的外在机制（自旋轨道相关的散射杂质）和内在的（由于Rashba耦合）。虽然非本征贡献在弱和强无序极限中消失，并且本征贡献在准弹道极限中占主导地位，但是在交叉输运机制中，自旋霍尔电导（表现出样品到样品的大波动和符号变化）不能简单地还原为两种机制中的任一种，这可能与脏2DEG上的实验的解释相关[V.Sih等人，1，31（2005）]。
2006-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Intrinsic Magnon Orbital Hall Effect in Honeycomb Antiferromagnets
从理论上研究了蜂窝状反铁磁体中磁振子轨道的输运。我们发现，即使没有自旋轨道耦合，磁振子轨道的Berry曲率也是有限的，由此产生的磁振子轨道霍尔效应是蜂窝状反铁磁体的一种本征性质，其根源仅在于交换作用和晶格结构.由于磁振子轨道霍尔效应的固有性质，磁振子轨道能斯特电导率被估计为比需要有限自旋轨道耦合的磁振子自旋能斯特电导率的预测值大几个数量级。对于预测的磁振子轨道霍尔效应的实验检测，我们调用的磁电效应耦合的磁振子轨道和电极化的强度，这使我们能够检测磁振子轨道积累通过本地电压测量。我们的结果为更深入地理解磁振子轨道的拓扑输运及其在低功率磁振子轨道电子学（即磁振子轨道电子学）中的应用铺平了道路。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin accumulation in the magnetic spin Hall effect
Institute of Scientific and Industrial Research, The University of Osaka（大阪大学理工学研究院）
该研究揭示了磁性绝缘体中自旋电流的内在积累机制，通过自旋轨道耦合和非列线磁性效应，推导出自旋积累的通用公式，并应用于RuO₂和MnF₂等材料。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic Orbital Hall Effect in Degenerate Spin-3/2 Systems driven by the quantum metric
Dipartimento di Fisica ”E. R. Caianiello”, Università di Salerno（萨莱诺大学 E.R. 卡亚涅洛物理系）
该研究揭示旋转不变自旋-3/2系统的轨道霍尔效应由量子度量而非贝里曲率控制，其带内贡献在简并系统中消失，明确量子度量是简并多带系统轨道霍尔输运的关键几何量。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall
Symmetry-driven Intrinsic Nonlinear Pure Spin Hall Effect
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出非线性纯自旋霍尔效应，通过分析量子几何起源揭示金属和绝缘体中内在的二级自旋角动量传输，识别39种支持NPSHE的磁点群，预测Kramers-Weyl金属在室温下可产生显著非线性纯自旋霍尔电流。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in graphene: Numerical calculations in a multi-orbital mode
我们利用一个包含原子自旋轨道相互作用的多轨道紧束缚模型研究了石墨烯中的自旋霍尔效应。发现SHE是由自旋相关的Aharonov-Bohm相引起的。在金属情况下，自旋霍尔电导率（SHC）的计算值远小于金属石墨烯的实际参数值的量子化霍尔电导率。在绝缘情况下，由于多轨道效应，SHC的量子化被破坏。目前的研究表明，在蜂窝晶格的SHE增强的化学掺杂，如用硼原子取代的碳原子。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Second-Order Anomalous Hall Effect and Its Application in Compensated Antiferromagnets
在物理学研究中，纯粹是物理系统固有的响应性质是至关重要的，因为它们探测能带结构的基本性质，并允许定量计算和与实验进行比较。对于磁体中的反常霍尔输运，本征效应可以出现在所施加的电场的第二阶。我们发现，这种本征的二阶反常霍尔效应与一种本征的能带几何性质--动量空间中的Berry连接极化率（BCP）的偶极矩有关。该效应具有标度关系和对称性约束，与先前研究的外部贡献不同。特别地，在具有$\mathcal{PT}$对称性的反铁磁体中，本征效应占主导地位。结合第一性原理计算，我们展示了第一个定量评估的效果在反铁磁体Mn $_{2}$ Au。我们表明，BCP偶极子和由此产生的固有的二阶电导率是明显的带附近的简并。更重要的是，内禀响应对Néel矢量取向具有$2π$周期性的敏感依赖性，这为$\mathcal{PT}$不变反铁磁体中磁序的电检测提供了新的途径。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
