Electronic scattering off a magnetic hopfion
本文研究了三维金属磁体中巡游电子与磁介子的散射,磁介子的磁化强度矢量为$\mathbf S(\mathbf r)$。一个Hopfion是一个由{ \it出射}磁场$B_γ(\mathbf r) \equiv ε_{αβγ} \,\mathbf S\cdot(\nabla_α\mathbf S\times \nabla_β\mathbf S)/4 \neq 0$和平均值$\langle \mathbf B(\mathbf r)\rangle = 0$组成的$\mathbf S(\mathbf r)$的受限拓扑孤子。我们评估的散射振幅在相反的限制大和小的hopfion半径$R$使用程函和玻恩近似,分别。在这两个限制,我们发现,散射截面包含一个斜散射分量引起的霍耳效应内的一个hopfion平面。这一结论对非共线磁结构中的拓扑霍尔效应必然意味着$\langle \mathbf B(\mathbf r)\rangle \neq 0$的流行观点提出了质疑。在小的hopfion半径$pR \ll 1$的限制,我们展开的玻恩系列的权力的动量$p$,并确定不同的扩展项对应的hopfion各向异性,环矩,斜散射。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Entanglement signatures of quantum Hall phase transitions
我们研究了分数量子霍尔态的量子相变,利用纠缠和相关量的数值计算。我们调整有限尺寸波函数的球形几何形状,通过改变相互作用势远离库仑相互作用。我们发现了包含在球体两部分纠缠熵的标度行为中的量子相变的特征。除了纠缠熵,我们发现,签名的量子相变也出现在其他方面的约化密度矩阵的一部分的球。
2008-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observable Bulk Signatures of Non-Abelian Quantum Hall States
我们发现,非阿贝尔量子霍尔态可以通过实验测量的温度依赖性的电化学势或轨道磁化。非阿贝尔统计量的预测信号在实验分辨率范围内,并且可以在现实情况下与其他贡献明确区分开来。建议的测量技术也有可能解决在低密度电子系统中的维格纳晶体和强相互作用的Luttinger液体制度的自旋有序转变。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of interaction in dc transport of ac gated Quantum Spin Hall edge states
在存在散射势的情况下,量子线中的电子输运已知会被后向散射显著地改变,而不受前向散射过程的影响。我们发现,在量子自旋霍尔效应边缘态耦合在一个收缩的情况是完全不同的。这些状态的螺旋性质导致了在其他Luttinger液体实现中不存在的前向散射自旋通道的出现。因此,适当施加的ac栅极电压可以对穿过收缩部隧穿的电子的自旋进行操作,并且在dc隧穿电流中诱导代表边缘状态电子相互作用的特征的尖点图案。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of fractional Hall quasiparticles in moments of current through an antidot
在边缘态的手征Luttinger液体图像中,研究了含反点的分数量子霍尔样品中隧穿电流的统计特性。提出了Fano因子和偏度之间的比较,以便在热极限和发射极限中清楚地区分载流子的电荷。此外,我们解决当前时刻的非普适指数在单准粒子传播的影响。正相关,传播行为的结果,得到的Fano因子的散粒噪声限制,和可能的实验结果进行了概述。
2006-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport Signatures of Fractional Quantum Hall Binding Transitions
本文针对ν=9/5的量子霍尔边缘,提出非平衡输运下的电导与噪声特征以区分结合相与未结合相,发现强背散射下结合相的最小Fano因子为3,为实验检测结合相变提供了理论依据。
2023-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of anyonic statistics in the integer quantum Hall regime
本研究突破分数量子霍尔态的实验局限,在整数量子霍尔态中利用通道间库仑相互作用产生类阿贝尔任意子的分数电荷,通过负互相关信号验证其编织统计特性,为任意子研究提供了新的稳定平台。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport signatures of Hall viscosity
霍尔粘性是描述宇称破缺的二维系统中动量输运的非耗散响应函数。它在量子霍尔机制中被量子化,并且包含关于量子霍尔态的拓扑顺序的信息。霍尔粘性可以区分具有相同霍尔电导但拓扑序不同的量子霍尔态。迄今为止,缺乏实验上可获得的霍尔粘度的特征。我们利用霍尔粘度有助于在有限波长的电荷传输的事实,因此可以从非局部电阻测量不均匀的电荷流中提取。我们解释如何确定霍尔粘度从这样的传输实验。特别是,我们表明,接近接触电流注入的电化学电位的轮廓是敏感的霍尔粘度的值。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of non-Abelian statistics in non-linear coulomb blockaded transport
在$ν=5/2$量子霍尔态的准粒子的非阿贝尔统计的签名被预测存在于隧穿通过一个或两个量子霍尔朗道填充$ν_a$水坑嵌入在填充$ν_b$与$(ν_a,ν_b)=(2,5/2)$和$(ν_a,ν_b)=(5/2,2)$的散装的电流-电压特性。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalisation and dynamics of anyons at $ν=n+1/3$ in fractional quantum Hall effect and their experimental signatures
我们发现,在填充因子$ν=n+1/3$与现实的相互作用的低位激发完全包含在定义良好的希尔伯特空间的“Gaffnian准空穴”。因此,每个Laughlin准空穴可以理解为两个Gaffnian准空穴的束缚态,在最低朗道能级(LLL)中,它们的行为类似于“部分子”,具有“渐近自由”,由中性激发充当“胶子”。在实验观察到的高LLS中的H_2O_H相附近,准空穴变得弱有界,并具有丰富的动力学性质。通过研究准空穴之间的有效相互作用,我们预言了即使在Laughlin基态保持不可压缩的情况下,Laughlin准空穴也会发生有限温度的相变,并导出了可能观测到这种相变的相关实验条件.
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction effects in superconductor/quantum spin Hall devices: universal transport signatures and fractional Coulomb blockade
界面s波超导体和量子自旋霍尔边缘产生的时间反演不变的拓扑超导性的类型,不能出现在严格的一维系统。为了建立这一新相的清晰的指纹,我们使用重整化群方法提取了超导体/量子自旋霍尔异质结构的普适输运特性,其中本征边缘态作为引线。我们确定通过接地超导体的电导的标度形式,并表明,结果敏感地依赖于在引线的相互作用强度,超导区域的大小,和时间反演破坏扰动的存在或不存在。我们还研究了通过磁屏障隔离的超导浮岛的输运。在这里,我们预测e周期库仑阻塞峰,如最近在纳米线器件中观察到的[Albrecht等人,Nature 531,206(2016)],具有附加的特征,即岛可以支持经由势垒磁化的相对取向可调谐的部分电荷。作为一个有趣的推论,当磁势垒产生于自发打破时间反演对称性的边缘处的强相互作用时,库仑阻塞周期从e变为e/2。这些发现表明,未来的几个实验,探测独特的特征拓扑超导量子自旋霍尔边缘。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Signatures of hidden octupolar order from nonlinear Hall effects
针对磁学中隐藏多极序难探测的问题,提出用非线性霍尔效应作为金属体系多极序的新探针,构建相关模型并证明贝里曲率四极子可产生可测的霍尔电压三次谐波,为多极序研究开辟新方向。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shot noise signatures of candidate states for the fractional quantum Hall $ν= 12/5$ state
本文提出利用零频率散粒噪声实验和法诺因子比较,在滤波器几何结构中区分 $\nu=12/5$ 分数量子霍尔态的四种候选波函数,无需先验热平衡信息,为拓扑量子计算研究提供实验判别方案。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band signatures for strong nonlinear Hall effect in bilayer WTe$_2$
打破离散或晶体对称性的非常规反应为探索新兴的物理系统和材料开辟了道路。通过破坏反转对称性,即使在存在时间反转对称性的情况下,也可以观察到与传统的霍尔效应完全不同的非线性霍尔信号。低对称性二维材料是非线性霍尔效应的有希望的候选者,但是当强非线性霍尔信号可以被测量时,特别是它与带结构性质的联系,这是不太清楚的。通过模型分析,我们发现在倾斜带反交叉和带反转附近存在显著的非线性霍尔信号。这些能带特征可以用来解释最近在二维WTe $_{2}$实验中出现的强非线性霍尔效应。这封信不仅对分析非线性霍尔效应的输运特征具有指导意义,而且对探索突发材料中的非常规响应也具有指导意义。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Beyond skyrmions: Review and perspectives of alternative magnetic quasiparticles
自十年前发现以来,磁性Skyrmion吸引了巨大的研究兴趣。这些纳米涡旋的非平凡的实空间拓扑结构导致了根本上有趣的和技术相关的后果-纹理的skyrmion霍尔效应和电子的拓扑霍尔效应。此外,它赋予Skyrmion在铁磁环境中的巨大稳定性,即使在小尺寸下,也使Skyrmion渴望成为未来的信息载体。尽管如此,在自旋电子器件中利用skyrmions还没有实现,除其他原因外,由于其电流驱动运动的缺点。在这篇综述中,我们提出了最近的趋势,在该领域的拓扑自旋纹理超越skyrmions。这些天体中的大多数可以被认为是多个亚粒子的组合,例如双聚子,或在不同磁性环境中的类似物,例如反铁磁skyrmion,以及三维概括,例如hopfions。我们分类的替代磁性准粒子-其中一些实验观察到的,其他的理论预测-并提出最相关的和吉祥的优势,这一新兴领域。
2020-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical signatures of antiferromagnetic correlations in a strongly interacting quantum Hall MoSe2 monolayer
Harvard University(哈佛大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);University of Connecticut(康涅狄格大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Columbia University(哥伦比亚大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究通过磁光谱揭示二维MoSe2单层中强关联电子液中的非传统量子反铁磁相关性,发现反铁磁相互作用导致无谷极化基态,与传统量子反铁磁性不同。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of single quantum dots in graphene nanoribbons within the quantum Hall regime
我们报告的观察周期性电导振荡附近的量子霍尔平台悬浮石墨烯纳米带。它们是由单量子点形成的,这些单量子点形成于带的最西端,在无序势的山谷和山丘中。在具有两个门的宽薄片中,已经观察到双点系统的签名。由于朗道能级之间形成的间隙,在单层石墨烯中实现了静电限制,这表明了一种创建可以用量子霍尔边缘态访问的栅极定义的量子点的方法。
2016-01-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Fluctuation of the Quantum Geometric Tensor and its Manifestation as Intrinsic Hall Signatures in Time-Reversal Invariant Systems
在时间反转不变系统中,所有的电荷霍尔效应预测到目前为止,是由于依赖于弛豫时间的外部效应。我们通过研究时反不变系统中霍尔电流的量子噪声谱来探索本征霍尔特征,发现了线性和非线性系统中的本征热霍尔噪声.量子几何张量和Berry曲率作为能带几何特征,在各种霍尔效应中起着关键作用,它们的量子涨落也起着关键作用。结果表明,在电场的线性阶中,热霍尔噪声是纯本征的,而二阶热霍尔噪声既有本征的贡献,也有非本征的贡献。特别地,二阶热霍尔噪声的本征部分是量子几何张量的量子涨落的表现,只要Berry曲率不为零,它就广泛存在。这些内禀热霍尔噪声为能带几何信息提供了直接可测的手段,包括量子几何张量的Berry曲率相关量和量子涨落。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Observation of the screening signature in the lateral photovoltage of electrons in the Quantum Hall regime
聚焦光斑在二维电子系统(2DES)平面内产生的横向光电压在磁场中量子霍尔电导率极小值附近的量子振荡中表现出精细结构。在纵向电导率振荡的最小值附近出现双峰结构。这是屏蔽和朗道量子化之间相互作用的特征信号。
2001-09-05 cond-mat.mes-hall
Signatures of spin in the n=1/3 Fractional Quantum Hall Effect
在大范围的垂直磁场B作用下,测量了分数量子霍尔态在常数填充n =1/3时的激活能隙Δ.尽管不可压缩的基态的全自旋极化,我们观察到一个尖锐的交叉之间的低场线性依赖性的德尔塔对B与自旋织构激发和库仑行为在大B。从整体的间隙减少,我们得到的分数量子霍尔制度的迁移率边缘的信息。
2005-08-17 cond-mat.mes-hall
Thermal Hall signatures of non-Kitaev spin liquids in honeycomb Kitaev materials
激励最近激增的Kitaev材料讨论的场驱动现象,特别是有限的热霍尔效应的实验观察和理论建议的出现额外的自旋液相超出常规Kitaev自旋液体,我们开发的热霍尔效应的理论理解蜂窝Kitaev材料在磁场。我们的重点是具有自旋费米表面的无带隙U(1)自旋液体,它已被证明是场诱导相。我们证明,在存在的自旋允许的,第二邻居Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用这些自旋液体引起一个有限的,非量子化的,热霍尔电导在磁场。这种热霍尔效应的微观起源可以追溯到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和塞曼耦合的相互作用,它产生了内部U(1)规范通量,扭曲了出射自旋子的运动。我们认为,这种非量子化的热霍尔效应是一个通用的响应Kitaev模型的耦合范围。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb drag as a signature of the paired quantum Hall state
受M. P. Lilly et.在朗道能级填充因子为$ν=1/2$的情况下,研究了两层系统中的库仑阻力。我们发现,在不可压缩的成对量子霍尔态在零温度下的拖曳电导率可以是有限的。在$T_c$以上,拖曳电导率也大大增强,在该位置处,弱耦合可压缩液体与成对量子霍尔液体之间发生转变。我们讨论了我们的结果对最近的实验的影响。
1999-04-20 cond-mat.mes-hall
Signatures of neutral quantum Hall modes in transport through low-density constrictions
分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FWHH)系统中的收缩不仅有利于反向传播边缘模式之间的反向散射,而且可以相对于体填充分数$ν_b$减小收缩填充分数$ν_c$。如果$ν_b$和$ν_c$都对应于不可压缩的CNOH态,则收缩区域的至少一部分被复合边缘包围,其低能动力学的特征在于电荷模式和一个或多个中性模式。在非相干的制度,中性模式的衰减描述的平衡的复合物的CITOH边缘,而在相干输运的限制,中性模式的存在引起普遍的电导波动。此外,中性模式重新归一化跨越收缩的散射强度,并且因此可以确定前向和后向散射的相对强度。
2008-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Supersymmetry in the $ν{=}5/2$ Fractional Quantum Hall Effect
本研究拓展超对称描述以构造ν=5/2分数量子霍尔效应中两种集体模式在闭合曲面上的波函数,验证其与已有描述的等价性,发现实际系统接近超对称点。
2023-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phonons in anomalous Hall crystals
University of Toronto(多伦多大学);Harvard University(哈佛大学);University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究通过时间依赖Hartree-Fock方法揭示了异常霍尔晶体中拓扑声子的拓扑特性及能带翻转现象。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Fractional Quantum Anomalous Hall States in Twisted MoTe2 Bilayer
本研究在3.7度转角双层MoTe₂中观测到分数量子反常霍尔态的实验特征,验证了相关理论预测,为拓扑量子计算相关的分数激发研究提供了新的材料平台。
2023-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of fractional statistics in noise experiments in quantum Hall fluids
分数量子霍尔流体的元激发是具有分数统计的涡旋。然而,这一基本预测仍然是一个开放的实验挑战。在这里,我们表明,在一个三端隧穿实验中的二维电子气的交叉电流噪声在OOH制度可以用来直接检测这些拓扑量子流体的激发的统计角度。我们发现,噪声也揭示了不相容统计和分数电荷的签名。劳克林态的涡旋应该表现出“聚束”效应,而对于耆那教序列中的更高态,它们应该表现出“反聚束”效应。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Revisiting Coulomb diamond signatures in quantum Hall interferometers
库仑金刚石是库仑阻塞的典型特征,这是一种众所周知的充电效应,主要在与电荷库隧道耦合的纳米尺寸的“电子岛”中观察到。在这里,我们确定明显的库仑金刚石功能的扫描门光谱的量子点接触雕刻出的半导体异质结构,在量子霍尔制度。改变扫描门参数和磁场,金刚石被发现平滑地演变成棋盘图案。为了解释这种令人惊讶的行为,我们提出了一个模型,该模型依赖于在收缩中心存在纳米尺寸的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪,可调隧道路径将干涉仪的中心部分耦合到沿着器件边缘运行的量子霍尔通道。这两种类型的签名,钻石和棋盘格,以及所观察到的过渡,再现通过简单地改变干涉仪的大小和在隧道路径的传输概率。新提出的对金刚石现象学的解释可能会导致重新审视以前的数据,并为工程设计具有纳米尺度的更复杂的干涉仪设备开辟道路。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Signatures of Charge Fractionalization in the $ν=2$ Quantum Hall edge
我们研究了相互作用对$ν=2$量子霍尔边缘的散粒噪声的影响,其中共同传播的边缘模式之间的排斥耦合预计会引起电荷分馏。利用非平衡玻色化的方法,我们发现,即使渐近的边缘分布函数依赖于一个敏感的方式在边缘模式之间的相互作用强度。我们计算散粒噪声和Fano因子的渐近分布函数,并从一个参考模型的分数激发比较,我们发现,Fano因子可以接近的分数电荷的值。
2013-09-11 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
Signatures of the quantum skyrmion Hall effect in the Bernevig-Hughes-Zhang model
本文在BHZ模型中重新考察量子斯格明子霍尔效应,发现弱破缺时间反演对称性可产生类似四维陈绝缘体的现象,并指出过去HgTe量子阱的边缘导电实验可能是该效应超越量子霍尔效应的首次实验观测。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Signature of Quantum Hall Effect Skyrmions in Tunneling: A Theoretical Study
本文从理论上研究了两个平行的二维电子气在垂直磁场中的$I-V$隧穿特性,当它们都接近填充因子$ν=1$时。单层光谱函数的球形几何和解析表达式的磁盘几何的热力学极限的计算表明,在skyrmions的存在下,电流反映在一个直接的方式,其底层结构。它还表明,指纹的电子-电子相互作用赝势存在于这样的电流。
1997-02-20 cond-mat.mes-hall
Thermal Activation Signatures of the Anderson Insulator and the Wigner Solid forming near $ν=1$
研究了 $ν=1$ 附近整数量子霍尔平台中 Anderson 绝缘体与 Wigner 固体的热激活特征,发现激活能对磁场呈非单调依赖并在两相边界出现极小值,从而约束了相关理论并揭示了边界新奇行为。
2024-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of a non-thermal metastable state in copropagating quantum Hall edge channels
Tomonaga-Luttinger(TL)液体被称为可积系统,在该系统中,非平衡多体状态存活而不弛豫到热化状态。实验测试这种有趣的特性在共传播量子霍尔边缘通道在体积填充因子nu = 2。单向输运允许我们通过测量电子态的空间演化来研究时间演化。初始态的制备与偏置量子点接触,其空间演化的量子点能谱仪测量。我们发现强有力的证据,非热亚稳态与TL理论一致之前,系统放松到热平衡与环境耦合。
2018-04-07 cond-mat.mes-hall
Signatures of Parafermion Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
该研究分析分数量子霍尔边缘与 s 波超导体邻近耦合结中的隧穿和背散射,揭示 parafermion 周期随温度及费米子宇称条件的变化,并指认电流-相位关系形状作为其观测特征。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Quantized Hall Insulator: a "Quantum" Signature of a "Classical" Transport Regime?
从填充因子为1/k(k为奇数)的初级量子霍尔(QH)液体到绝缘体的转变的实验研究表明了“量子化霍尔绝缘体”(QHI)行为:当纵向电阻率随着温度和电流偏置的降低而发散时,霍尔电阻率保持在值$k h/ e^2$的量子化。我们回顾了解决这一现象的实验结果和理论研究。特别是,我们讨论了一种理论方法,它采用了一个模型的绝缘体作为一个随机网络的弱耦合水坑QH液体在固定的填充因子。该模型被证明表现出一个强大的量化的霍尔电阻率,电子输运的网络是不相干的。随后的理论研究集中在是否有必要假设不连贯的争议。得出的结论是,在量子相干输运机制中,量子干涉破坏了QHI作为局域化的结果。一旦定域长度变得比失相长度短得多,霍尔电阻率就发散。最后,我们提到一些最近的实验观察和开放的问题。
2004-06-29 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of a quantum spin Hall - chiral topological superconductor junction
我们研究了由具有螺旋边缘态的量子自旋Hall(QSH)系统和具有手征Majorana边缘模的二维(2D)手征拓扑超导体(TSC)构成的正常超导体(NS)结的输运。我们采用一个二维扩展的四带模型的HgTe基量子阱中的磁场(塞曼)和受s波超导。我们使用Bogoliubov-de Gennes散射形式主义,这种结构提供了一个惊人的二维TSC的传输信号。作为样品宽度(或费米能量)的函数,电导共振经历一系列$2e^2/h$(非平凡相位)和$4e^2/h$高原(平凡相位),当样品宽度变大时,这些高原落在非零陈氏数(2D极限)的区域内。这些特征是QSH效应和TSC的拓扑性质的表现。
2020-07-01 cond-mat.mes-hall
Signatures of Fractional Exclusion Statistics in the Spectroscopy of Quantum Hall Droplets
我们展示了如何在一个小的劳克林液滴旋转玻色子的光谱实验可以直接证明准空穴激发的Haldron分数不相容统计。特征信号出现在单粒子激发光谱中。我们表明,过渡是由一个“多体选择规则”,它允许一个有限的几何形状上的准空穴状态的数量与允许的过渡的数量有关。我们用少量粒子的精确数值模拟来说明这个理论。
2014-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Chiral magnetic textures in Ir/Fe/Co/Pt multilayers: Evolution and topological Hall signature
Skyrmions是拓扑保护的,二维的,局部的刺猬和旋转的螺旋。skyrmions最初是作为核相互作用的场论中的一个概念而发明的,它是凝聚态物质中广泛现象的核心。它们在室温(RT)下在磁性多层膜中的实现产生了相当大的兴趣,受到技术前景和对基本问题的访问的推动。Skyrmion与载流子的相互作用产生了奇异的电动力学,如拓扑霍尔效应(THE),霍尔对出现的磁场的响应,Skyrmion贝里相的表现。THE可以用来探测Skyrmion的提议需要进行定量测试。为此,必须全面了解skyrmion和其他手性纹理及其电指纹。在这里,使用霍尔传输和磁成像,我们跟踪的演变的磁性纹理和他们的签名在技术上可行的多层膜作为温度($T$)和平面外施加的磁场($H$)的函数。我们发现,拓扑霍尔电阻率($ρ_\mathrm{TH}$)的规模与密度的孤立skyrmion($n_\mathrm{sk}$)在很宽的范围内的$T$,确认的影响的skyrmion贝里阶段的电子输运。我们发现,在较高的$n_\mathrm{sk}$ skyrmions集群成蠕虫进行相当大的拓扑电荷,不像拓扑平凡的自旋螺旋。虽然我们建立了一个定性协议之间的$ρ_\mathrm{TH}(H,T)$和面密度的拓扑电荷$n_\mathrm{T}(H,T)$,我们详细的定量分析表明,一个更大的$ρ_\mathrm{TH}$比流行的理论预测观察到的$n_…
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectroscopic signatures of excitonic order effect on quantum spin Hall edge states
本文通过扫描隧道显微镜分析单层WTe$_2$中激子凝聚体基态的光谱特征,区分时间反演对称保持与破坏的凝聚体类型,助力确定其真实基态。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade Doppelgangers in Quantum Hall States
在本文中,我们提出了这样一个问题:库仑阻塞实验能在多大程度上正确地识别和区分量子霍尔态中不同的拓扑序?我们明确地发现答案是:相当差。特别是,我们写的谐振峰的间距在一个简单的形式,明确显示其依赖于系统的边缘模式的共形标度尺寸的一般表达式。这种形式使一般论点变得透明,即库仑阻塞峰间距不提供系统拓扑顺序的强烈指示性特征,因为它与编织统计仅弱相关。我们支持这个一般性的论点与所有最相关的非阿贝尔候选国的例子,证明他们有库仑阻塞doppelgangers -候选国在相同的填充分数相同的库仑阻塞签名,但显着不同的拓扑顺序和编织统计。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of multilayer graphene strain-controlled domain walls in quantum Hall effect
畴壁,定义多层石墨烯中不同堆叠区域之间的边界的拓扑缺陷,已被证明具有令人兴奋的物理学。在电子输运实验中原位调整这些拓扑缺陷的能力在畴壁的基本理解以及电子应用方面带来了丰富的可能性。在这里,我们展示了通过MEMS(微机电系统)驱动器和磁阻测量畴壁的多层石墨烯量子霍尔效应的效果。可逆和受控的单轴应变触发这些拓扑缺陷,表现为新的量子霍尔效应平台以及跨器件的电流的离散和可逆调制。我们的研究结果得到了理论计算的支持,并构成了通过电子输运探测多层石墨烯中拓扑缺陷的原位调谐的第一个迹象,为在电子应用中使用可逆拓扑缺陷开辟了道路。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall
Observable signatures of Hall viscosity in lowest Landau level superfluids
本文研究旋转中性玻色子形成的最低朗道能级超流体,推导含 Hall 黏度的 Landau-Ginzburg 方程,并指出其可通过涡旋偶极子旋转和声速修正观测。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Zero-field topological Hall effect in BiSb/MnGa bi-layers as a signature of ground-state skyrmions at room temperature
利用拓扑霍尔效应(THE),在BiSb拓扑绝缘体/ MnGa双层膜中观察到零场基态Skyrmion的特征.我们观察到一个大的临界界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用能(5.0 pJ/m)的BiSb/MnGa界面,可以通过控制退火温度的MnGa模板定制。在室温下,即使在没有外加磁场的情况下,也观察到了THE,这为MnGa/BiSb双层膜中存在磁稳定skyrmion提供了有力的证据.我们的研究结果将提供洞察的作用,通过合适的材料选择和生长技术,在室温下产生稳定的skyrmions定制的界面的。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral signatures of the surface anomalous Hall effect in magnetic axion insulators
磁性拓扑系统(如Weyl半金属和轴子绝缘体)的拓扑表面态与非零或半量子化的表面反常霍尔效应等非常规输运性质有关。本文利用模型哈密顿量和第一性原理计算研究了不同磁拓扑相位下的表面反常霍尔效应及其光谱特征。我们证明,通过定制的磁化和层间电子跳跃,可以建立一个丰富的三维拓扑相图,包括三种类型的拓扑不同的绝缘相桥接的Weyl半金属,并可以直接映射到现实的材料,如MnBi 2 Te 4/(Bi 2 Te 3)n系统。其中,我们发现,在轴子绝缘体相的表面异常霍尔电导率是一个很好的本地化量饱和或振荡在e2/2 h左右,这取决于磁均匀性。我们还讨论了由此产生的手征铰链模式嵌入内的侧表面带的传输测量的潜在的实验签名。我们的研究是朝着在现实材料系统中直接实现长期寻求的轴子绝缘体迈出的重要一步。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic anomalous thermal hall effect as a signature of quantum metric in d-wave altermagnets
Clemson University(克莱姆森大学)
研究d波非磁性材料中本征异常热霍尔效应,揭示温度梯度驱动的非线性热 Berry 连接极化率导致的第三阶响应,发现其角度依赖性和实验可测的温度与化学势依赖性。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall
Cavity-enhanced optical Hall effect in two-dimensional free charge carrier gases detected at terahertz frequencies
本文展示并讨论了可调谐外部耦合法布里-佩罗腔在传统类德鲁德二维电子气产生的太赫兹频率下共振增强光学霍尔效应特征的效果。结果,证明了在方便获得的磁场下,例如通过钕永磁体,检测光学霍尔效应特征。实验中使用了生长在蓝宝石衬底上的AlInN/GaN基高电子迁移率晶体管结构。给出并讨论了由外耦合法布里-珀罗腔的频率和反射率最小值和最大值决定的光学霍尔效应特征及其色散。调谐外部耦合法布里-珀罗腔强烈地修改了光学霍尔效应特征,这为光学霍尔效应实验提供了除了频率、入射角和磁场方向和强度之外的新的自由度。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Absence of a transport signature of spin-orbit coupling in graphene with indium adatoms
石墨烯中自旋轨道耦合的增强可能导致各种拓扑现象,并在自旋电子学中找到应用。已提出Adatom吸收作为实现该目标的有效途径。特别是铟在增强自旋-轨道耦合和实现量子自旋霍尔效应方面被寄予厚望。为了寻找石墨烯中吸附铟原子的自旋轨道耦合的证据,我们进行了广泛的输运测量,即,弱局域磁电阻、量子霍尔效应和非局域自旋霍尔效应。没有发现自旋轨道耦合的信号,并讨论了可能的解释。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Signatures of Topological Superconductivity and Parafermion Zero Modes in Fractional Quantum Hall Edges
仿费米子零模是奇异的涌现激发,可以被认为是马约拉纳费米子的$\mathbb{Z}_n$推广。它们存在于分数量子霍尔-超导体混合系统等中,可以作为容错拓扑量子计算的潜在构建模块。我们提出了一个系统,揭示了噪音和电流签名指示parafermion零模式。该系统由填充因子为$ν= 1/m$(对于奇数$m$)的分数量子霍尔体的边缘激发(“准粒子”)入射到超导体的界面上,并且存在背散射。使用微扰计算,我们推导出的电流传播远离这个结构,和它相应的噪声关联函数。重整化群分析揭示了从UV固定点的完美正常反射到IR固定点的完美Andreev反射的流动。这些固定点附近的微分电导的幂律依赖性由$m$确定。我们发现,在这两个极限的行为是物理上可区分的,而接近完美的Andreev反射,系统偏离平衡通过隧道的两个边缘之间的库珀对,接近完美的正常反射,这是通过隧道的一个单一的准粒子到一个紧急的parafermion零模式在超导体界面。这些结果得到了精确解的证实。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall
Experimental signatures of non-Abelian statistics in clustered quantum Hall states
我们讨论了各种非阿贝尔量子霍尔态的输运实验,包括Read-Rezayi系列和成对的自旋单重态。我们分析了这些态在大量子点库仑阻塞输运中的独特特征。我们表明,非阿贝尔性质的国家体现自己通过调制的库仑阻塞峰之间的间距作为一个功能的点的面积。即使电流只沿着边缘流动,这些调制也会随着定位在点的大部分中的准空穴的数量而变化。我们讨论了边缘态弛豫对预测的库仑阻塞模式的影响,并表明它可以抑制体准空穴数的依赖性。我们预言了在法布里-珀罗干涉仪中自旋单重态的最低阶干涉项的形式。结果表明,当体准空穴的集体态的量子数取一定值时,该干涉项被抑制,这与以前对Read-Rezayi系列的其它团簇态的研究结果一致.
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Magnetization signatures of light-induced quantum Hall edge states
圆偏振光在石墨烯和拓扑绝缘体(TI)表面的狄拉克光谱中打开了一个缺口,从而诱导出量子霍尔相。我们建议通过它们产生的磁场来检测伴随的边缘态及其电流。边缘状态的拓扑性质反映在样品的平均轨道磁化强度中,其显示出作为广义化学势的函数的普遍线性依赖性-独立于驱动细节和材料的性质。该协议克服了Floquet相位的实现和测量中遇到的几个典型问题,包括声子和耦合电子浴的破坏性影响,并提供了一种选择性地占据诱导边缘态的方法。我们估计实际的实验参数,并得出结论,Floquet拓扑相位的磁化签名可以用当前的技术检测。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interferometric Signatures of Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院)
该研究针对分数量子霍尔-超导体异质结构中缺陷束缚的 parafermion 零模,提出两种探测其融合结构的干涉构型,通过约瑟夫森结与法布里-珀罗干涉仪的隧穿特性揭示缺陷的非阿贝尔性质。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con