Screening properties and phase transitions in unconventional plasmas for Ising-type quantum Hall states
利用大规模蒙特卡罗模拟，我们研究了一种非常规的二维二分量经典等离子体，它控制着Ising型量子霍尔态的量子力学波函数的范数和重叠行为.等离子体从根本上不同于与二维XY模型和阿贝尔分数量子霍尔态相关的等离子体。我们发现这种非常规等离子体经历了从绝缘体到金属的Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变。对应于伊辛型量子霍尔态的参数值位于该跃迁的金属侧。这一结果验证了所需的非常规等离子体的性质，用于证明伊辛型量子霍尔态具有准粒子与非阿贝尔编织统计。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge and spin textures of Ising quantum Hall ferromagnet domain walls
研究了伊辛（整数）量子霍尔铁磁体中与任意光滑极化织构相关的电荷和自旋结构。我们考虑的情况下，两个极化（表示为“pseudospin”向上和向下）对应的状态具有相反的物理自旋和不同的朗道能级指数，$n\uparrow$和$m\downarrow$。我们推导出的电荷和自旋密度的解析表达式，作为底层的赝自旋纹理的函数，并使用这些结果来调查不同类型的线性畴壁，分析和数值。我们发现，任何光滑的畴壁之间的两个相反的极化域携带一个普遍的量子化的电荷偶极子密度的朗道能级指数，$n-m$的差异成正比。另外，畴壁中的不均匀性可能引起在畴壁处局部化的过量净电荷。有趣的是，与畴壁相关的物理自旋密度通常表现出比赝自旋织构复杂得多的多极结构。例如，这些结果应该有助于阐明伊辛量子霍尔系统中的核电共振和核极化振荡的机制。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of a Quantum Hall Ising Nematic: Domain Walls and Disorder
本文研究了量子霍尔机制下多沟道半导体中自发破缺的谷对称性与空间无序之间的相互作用。在谷具有各向异性电子色散的情况下，先前的长波长分析[Phys.Rev.B82，035428（2010）]鉴定出两个表现出QHE的新相。第一种是量子霍尔伊辛线（QHIN），一种在宏观输运各向异性中表现出长程取向有序的相。第二个是量子霍尔随机场顺磁体（QHRFPM），出现时的伊辛秩序被破坏的淬火无序，其特征在于一个域结构与一个独特的响应谷破磁应变场。在这里，我们提供了一个更详细的微观分析的QHIN，这使我们能够（一）估计其伊辛有序温度;（二）研究其畴壁激发，这在确定其属性中起着核心作用;和（三）分析其响应淬火无序从杂质散射，这给了一个估计域的大小在后代QHRFPM。我们的结果是直接适用于AlAs异质结构，虽然他们的定性方面通知其他铁磁QH系统，如Si（111）异质结构和双层石墨烯与三角翘曲。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ising Quantum Hall Ferromagnet in Magnetically Doped Quantum Wells
我们报告的观察伊辛量子霍尔铁磁体的居里温度$T_C$高达2 K的调制掺杂（镉，锰）碲异质结。在这个系统中，由于巨自旋分裂效应，场致朗道能级交叉发生。磁阻数据，收集在很宽的温度范围内，磁场，倾斜角，和电子密度，进行了讨论，同时考虑到库仑电子-电子相互作用和s $-$ d耦合到Mn自旋波动。在$T \to T_C$的电阻"尖峰“的临界行为证实了铁磁体被畴激发破坏的理论建议。
2002-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasma Analogy and Non-Abelian Statistics for Ising-type Quantum Hall States
我们研究了伊辛型量子霍尔态中准粒子的非阿贝尔统计，这些准粒子可能是解释第二朗道能级中观察到的霍尔电导率平台的候选者，最值得注意的是填充分数nu=5/2。我们完成了在Nucl.Phys.B506，685（1997）中开始的程序，证明了在c=1+1/2共形场论中，简并的Moore-Read Pfronan态的四准空穴和六准空穴波函数在共形块基中是正交的，且具有相等的常数范数.因此，这证明了在这种状态下激发的非阿贝尔统计是由这些波函数的显式解析延拓给出的。我们的证明是基于等离子体类比来自库仑气体伊辛模型关联函数建设涉及秩序和（最多两个）无序运营商。我们展示了如何计算也确定了非阿贝尔统计的集合超过6个准孔，并给出了一个明确的表达相应的共形块导出的波函数为任意数量的准孔。我们的方法也适用于反Pfronan波函数和邦德森-斯林格兰层次结构的摩尔读和反Pfronan状态。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Hall ferromagnets and transport properties of buckled Dirac materials
我们研究了具有自旋轨道耦合和屈曲结构的一般狄拉克材料在垂直磁场作用下的基态和低能激发。在不同的条件下，基态可以分为三种类型：SU（2），易平面和伊辛量子霍尔铁磁体。对于SU（2）和易平面量子霍尔铁磁体，在集体激发中存在Goldstone模，而在Ising型基态中所有的模都是带隙的.我们比较了伊辛量子霍尔铁磁体与双层石墨烯，并提出了在有限温度下的畴壁解决方案。然后，我们指定的相变和输运间隙在硅烯朗道水平0和1。相图强烈地依赖于磁场和介电常数。我们注意到在朗道能级N = 1的相图中存在三相点，这在实验中是可以观察到的。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Integral and fractional Quantum Hall Ising ferromagnets
我们比较量子霍尔系统在填充因子2的填充因子2/3和2/5，对应于两个最低的电子或复合费米子（CF）朗道能级的精确填充。这两个分数态是具有自旋动力学的CF液体的例子。在大小塞曼自旋分裂的极限下，在所有三个系统中出现的铁磁（自旋极化P=1）和顺磁（P=0）不可压缩基态之间存在密切的相似性。然而，激发光谱不同。当填充因子为2时，我们发现自旋畴处于半极化状态（P=1/2），而反铁磁序在CF系统中似乎是最有利的。当磁场倾斜时，P=0和1之间的过渡也通过在环形和球形几何中的精确对角化来研究。讨论了有效CF-CF相互作用的重要作用，并在某些模型中发现了实验观察到的不可压缩半极化态。
2006-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ising quantum Hall ferromagnetism in Landau levels $\left\vert N\right\vert \geq 1$ of bilayer graphene
垂直于Bernal堆叠的双层石墨烯中的手性二维电子气（C2 DEG）I施加的磁场将动能量化为离散的朗道能级$N=0,\pm 1,\pm 2,...$。当朗道能级$N=0$是八倍简并时，当计算自旋和谷自由度时，较高的朗道能级（$ \left\vert N\right\vert \geq 1$）是四倍简并。在这项工作中，Hartree-Fock近似被用来研究在整数填充$ \widetilde{ν}=1,2,3$这些更高的朗道水平的C2 DEG的相图。在这些填充因子下，C2 DEG是谷或自旋伊辛量子霍尔铁磁体。在奇数填充时，C2 DEG是自旋极化的，并且其所有电子都在一个谷或另一个谷中。与朗道能级$N=0.$中的大多数基态相比，没有谷间相干性。在均匀填充时，$\widetilde{ν}=2,$ C2 DEG或者是完全自旋极化的，电子占据两个谷，或者是自旋非极化的，电子占据两个谷中的一个。一个有限的电场（或偏置）垂直于C2 DEG的平面，诱导这些不同的基态之间的一系列一阶相变。输运能隙或其斜率在发生转变的偏压处是不连续的。这种不连续性可能导致在该偏压下C2 DEG的输运性质的变化。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Nonvolatile bistable memory and Ising machine based on Micro-Electro-Mechanical Systems
我们提出了一个伊辛机的微机电系统（MEMS），其中的退火过程是自动执行的耗散机制。核心结构是一系列屈曲板。每个板的两个稳定位置（左和右）表示其作为位的二进制状态，因此板作为机械存储器工作。相邻板之间的静电相互作用通过施加电压来引入。板继续在两个稳定屈曲位置之间翻转，直到由于机械运动的阻尼，一系列板达到局部最小值。\red{First, we design Ising machines simulating a ferromagnetic (FM) interaction and an antiferromagnetic (AF) interaction separately. Then, we propose a fully-connected MEMS\ network representing a coexistence system of FM and AF interactions in an arbitrary way, by way of which an arbitrary combinatorial problem described by the Ising model can be solved.}本机制在室温下工作，没有外部磁场，这与标准的经典或量子退火机制有很大不同。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Spin-orbit coupling induced valley Hall effects in transition-metal dichalcogenides
在过渡金属二硫属化物中，K谷中的电子可以经历伊辛和拉什巴自旋轨道耦合。在这项工作中，我们表明，Ising和Rashba自旋轨道耦合的共存导致了一种特殊类型的谷霍尔效应，我们称之为自旋轨道耦合诱导谷霍尔效应。重要的是，在导带边缘附近，由自旋-轨道耦合产生的谷依赖的Berry曲率通过外部门高度可调，并且在可访问的实验条件下主导源自轨道自由度的固有Berry曲率。我们发现，自旋轨道耦合诱导的谷霍尔效应表现在谷霍尔电导率的栅极依赖性，这可以检测到的克尔效应实验。
2019-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A 2048-spin bulk acoustic wave Ising machine for number partitioning and Sudoku
University of Gothenburg（哥德堡大学）；Oakland University（奥克兰大学）；Tohoku University（东北大学）
提出基于固态微波延迟线的时分复用伊辛机，支持2048自旋全连接，在341ms内求解MAX-CUT，并解决数字划分和数独问题，热稳定性比光学伊辛机高四个数量级。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall cs.AR physics.app-ph
A 50-spin surface acoustic wave Ising machine
本文提出一种基于表面声波、FPGA可重编程的50自旋伊辛机，能快速低功耗求解MAX-CUT问题，性能优于光学相干伊辛机，并发现最优耦合强度可实现100%精确解概率。
2023-11-12 cond-mat.mes-hall
A spinwave Ising machine
我们演示了一个基于自旋波的时间复用伊辛机（SWIM），实现使用5 $μ$米厚的钇铁石榴石（YIG）膜和现成的微波组件。人工伊辛自旋由34- 68 ns长的3.125 GHz自旋波RF脉冲组成，其相位使用相敏微波放大器进行二值化。由于非常低的自旋波群速度，7毫米长的YIG波导可以主机8自旋MAX-切割问题，并解决它在不到4 $μ$ s，而消耗只有7 $μ$ J。使用实时示波器，我们按照时间演变的每个自旋的SWIM最大限度地减少其能量，并找到均匀和域传播的自旋状态的开关。SWIM具有进一步小型化、可扩展性、速度和降低功耗的潜力，并且可以成为具有高性能的商业上可行的优化问题求解器的通用平台。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Adaptive Ising machine based on phase-locking of an auto-oscillator to a bi-harmonic external driving with noise
本研究提出含噪声双谐波驱动下相位自激振荡器的通用理论，构建可在确定性与概率性模式间动态切换的自适应伊辛机，在组合优化问题上表现出互补性能，为兼容CMOS的混合计算硬件提供新思路。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall
Ising Dirac fermions across a topological phase transition
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
在扭曲WSe2中通过量子自旋霍尔相变实现六重简并Ising狄拉克费米子，磁输运测量显示半整数朗道扇序列，并绘制了完整相图。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Bilayer as Pseudospin Magnet
我们重新审视了量子霍尔体系中电子气双层的物理学[Nature，432（2004）691; Science，305（2004）950]，其中传输和隧穿测量提供了系统中存在超流相的证据。以前，这种行为被解释为在半满电子双层中可能形成激子的BEC，其中空态扮演空穴的角色。我们讨论了这种情况下的根本困难，并提出了一种替代方法的基础上处理的系统作为一个赝自旋磁铁。我们表明，实验观察到的隧穿峰可以链接到XY铁磁（FM）伊辛反铁磁（AFM）相变的S=1/2 XXZ赝自旋模型，由总电子密度的变化驱动。这种转变是伴随着一个质的变化的性质的低能量自旋波色散从一个无间隙的线性模式在XY-FM阶段的有间隙的，二次模式的伊辛-AFM阶段。
2015-03-17 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional chromium bismuthate: A room-temperature Ising ferromagnet with tunable magneto-optical response
我们提出了一个密度泛函理论（DFT）为基础的研究的二维相铋酸铬（CrBi），以前未知的材料具有特殊的磁性和磁光特性。单层CrBi是一种铁磁金属，由于重铋原子的引入，导致了强自旋轨道耦合，导致了强各向异性的Ising型磁有序，居里温度估计高于300 K。系统的电子结构是拓扑非平凡的，在基态磁态产生非零的Berry曲率，导致反常的霍尔效应，在费米能级处具有$\sim$ 1.5 $e^2/h$的电导率平台。值得注意的是，霍尔电导率和磁光常数被发现是强烈依赖于磁化方向。此外，单层CrBi在可见光和近紫外光谱范围内表现出极磁光克尔效应，最大旋转角可达10 mrad。我们的研究结果表明，单层CrBi是一个有前途的系统，在磁光和自旋电子器件的实际应用。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Convolutional restricted Boltzmann machine aided Monte Carlo: An application to Ising and Kitaev models
机器学习在多体凝聚态系统的热力学分析中得到了广泛的应用。受限玻尔兹曼机（RBM）辅助的蒙特卡罗模拟最近引起了人们的兴趣，因为它们设法加速经典的蒙特卡罗模拟。在这里，我们采用卷积限制玻尔兹曼机（CRBM）的方法，并表明它的使用有助于减少要学习的参数的数量，通过利用平移不变性大幅。此外，我们表明，它是可能的训练CRBM在较小的晶格尺寸，并将其应用到较大的晶格尺寸。为了证明CRBM的效率，我们将其应用到范例伊辛和Kitaev模型在二维。
2021-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ising machines with strong bilinear coupling
耦合参量谐振器（参变管）的网络有望用于并行计算架构。在实现复杂网络的过程中，我们报告了两个耦合参量的实验和理论分析。与以往的研究相比，我们探讨了强双线性耦合的情况下，参数，以及失谐的作用。我们表明，该系统仍然可以作为一个伊辛机在这个政权，即使仔细校准是必要的，以确保正确的解决方案空间是可用的。除了分裂简正模的形成外，还产生了新的混合对称态。此外，我们预测，系统与$N>2$参数将经历多个相变到达一个政权，可以相当于伊辛问题之前。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.AO
High-accuracy Ising machine using Kerr-nonlinear parametric oscillators with local four-body interactions
基于绝热量子计算的LHZ方案，具有局域四体相互作用的二维Kerr非线性参量振荡器（KPO）阵列是实现具有全对全自旋耦合的Ising机的一个很有希望的候选者.然而，只对少数几个关键专业干事的业绩进行了评价。通过数值模拟更多的KPO，在这里，我们表明，性能可以显着改善，通过减少四体相互作用引起的光子数的不均匀性。光子数的差异可以通过根据KPO的位置调节它们的失谐量来校正，而无需在绝热时间演化过程中监测它们的状态。该校正可以独立于LHZ方案中的KPO的数量使用，因此可以应用于大规模实现。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
An electromechanical Ising machine
在由原子、离子、光子或电子组成的模拟器中解决棘手的数学问题最近成为人们强烈兴趣的主题。在这里，我们将这一概念扩展到声子，这些声子位于机电系统中的光谱纯共振中，从而使它们的相互作用能够通过电气手段进行精美的塑造。我们利用这个平台来模拟伊辛哈密顿量，其自旋1/2粒子由来自参数共振的相位振动复制，其中多个共振起着自旋浴的作用。机械伪自旋之间的耦合是通过产生热机械双模压缩态来产生的，热机械双模压缩态赋予可以根据需要模仿铁磁、随机或反铁磁状态的共振之间的相关性。这些结果表明，伊辛哈密顿量的机电模拟器可以用具有多个耦合度的大量自旋来构建，这是一项传统计算机无法完成的任务。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
