Conductance quantization and the 0.7x2e2/h conductance anomaly in one-dimensional hole systems
我们已经研究了弹道输运在一个1D通道形成的背栅,高迁移率,双层2D空穴系统上使用表面栅极技术。在毫开尔文温度下,在双层系统的顶层中形成的量子线中观察到稳健的电导量子化,而没有阻碍先前一维空穴系统研究的栅极不稳定性。使用源漏偏置光谱,我们已经测量了1D子带间距,这是5-10倍小于可比的GaAs电子系统,但2-3倍大于在以前的研究中的1D孔。我们还报道了在一维空穴系统中首次观测到G = 0.7 × 2 e2/h处的反常电导平台。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance in Disordered Two-Dimensional Electron Systems
我们撤回这篇论文,因为结果是错误的。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization and snake states in graphene magnetic waveguides
我们考虑电子波导(量子线)在石墨烯创建适当的非均匀磁场。讨论了单向蛇态的性质。对于特定的磁场分布,形成两个空间上分离的反向传播蛇态,导致电导量化对磁场的杂质或不规则性的反向散射不敏感。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization in Schottky-gated Si/SiGe Quantum Point Contacts
我们报道了肖特基栅强限制Si/SiGe量子点接触(QPC)的制备和电子输运特性。在零磁场和T= 450 mK时,QPC电导作为门电压的函数,以e^2/h为单位进行量化,表明通过似乎缺乏自旋和谷简并的1D模式的输运。
2006-09-06 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization and transport gap in disordered graphene nanoribbons
我们数值研究了边缘和体无序对石墨烯纳米带电导的影响。我们计算的电导抑制由于本地化引起的边缘散射。我们发现,即使是弱的边缘粗糙度,电导步骤被抑制和输运间隙出现。这些间隙与纳米取向度宽度近似成反比。开/关电导比随纳米尺度长度呈指数增长。我们的研究结果对石墨烯在弹道纳米线中的使用施加了严重的限制。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance of the Two Dimensional Hole Gas in a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场中有和没有反转对称破缺项的Luttinger模型中二维空穴气体的电荷和自旋霍尔电导,预言了两个关键现象.自旋霍尔电导的符号被外部磁场周期性地调制,这意味着在未来可能的应用。此外,在典型的磁场下,具有一定空穴密度的二维空穴气中存在共振自旋霍尔电导,这意味着一种可能的方法来牢固地建立本征自旋霍尔效应。电荷霍尔电导不受自旋轨道耦合的影响。
2006-05-02 cond-mat.mes-hall
On the half-quantized Hall conductance of massive surface electrons in magnetic topological insulator films
本文通过研究磁性拓扑绝缘体薄膜的晶格模型,揭示了有隙表面能带具有整数量子化霍尔电导、无隙表面能带具有半量子化霍尔电导,并证明单独的有隙表面能带不支持半量子化表面霍尔效应。
2023-04-09 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall conductance of two-terminal graphene devices
比较了量子霍尔体系中单层和双层石墨烯两端电导的测量和理论。我们检查功能的电导作为栅极电压的函数,允许单层,双层,和有间隙的样品进行区分,包括N形扭曲的量子霍尔高原和电导峰和谷的电荷中性点。一般良好的协议之间的测量和理论。差异的可能来源进行了讨论。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Hall conductance of Bloch electrons in a magnetic field
在不忽略朗道带耦合的情况下,研究了在垂直磁场作用下二维周期势场中电子的能谱和量子化霍尔电导.值得注意的是,即使是弱的朗道带耦合霍尔电导的显着变化相比,一个带近似的霍夫施塔特的butterfly被发现。的主要偏差是重排的子带和意想不到的子带贡献的霍尔电导。
1997-05-21 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization and Magnetoresistance in Magnetic Point Contacts
从理论上研究了磁点接触中的电子输运,特别考虑了原子尺度畴壁的影响。在这样的原子尺度DW中,传导电子的自旋进动是被禁止的,并且量子化电导的序列取决于左右电极之间的磁化的相对取向。窄的PC的磁电阻强烈增强,并与电导振荡。
1999-10-22 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization in mesoscopic graphene
利用广义Landauer方法研究了锯齿形和扶手椅形介观石墨烯的非线性输运。我们发现,对于清洁系统,扶手椅边缘系统的低偏压低温电导G量子化为G/t=4 n e^2/h,而对于锯齿形边缘系统,量子化变为G/t=4(n+1/2)e^2/h,其中t是传输概率,n是整数。我们还研究了非零偏压、温度和磁场对电导的影响。在这些系统中的量子化平台的磁场依赖性是有点不同的二维电子气中发现由于不同的朗道能级量子化。
2006-05-14 cond-mat.mes-hall
Determining the spin Hall conductance via charge transport
我们提出了一个方案,其中运输测量的电荷电流和它的噪声可以用来确定自旋霍尔电导在一个四端设置。从散射的形式主义,我们表示的自旋电流和自旋霍尔电导的自旋相关的透射系数。这些系数然后表示在充电电流和噪声方面。我们使用该计划来表征自旋注入效率的铁磁/半导体界面。
2005-03-24 cond-mat.mes-hall
Fractional quantization of ballistic conductance in 1D hole systems
本文分析了Si、Ge和GaAs系统中轻、重空穴带的弹道电导的分数量子化。结果表明,在连接两个准一维空穴引线的量子点接触区域中局域空穴态的形成大大改变了电导模式。局域空穴与传播空穴之间的交换作用导致了不同于电子系统的弹道电导分数量子化。附加平台处的电导值取决于轻空穴和重空穴能带之间的偏移Δ和交换相互作用常数的符号。对于Δ=0和铁磁交换作用,我们观察到在7 e ^{2}/4 h、3e^{2}/h和15 e ^{2}/4 h附近的额外平台,而反铁磁作用平台在e^{2}/4 h、e^{2}/h和9 e ^{2}/4 h附近形成。当Δ较大时,在e^2/h处形成单一平台。
2007-07-11 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization in graphene nanoconstrictions with mesoscopically smooth but atomically stepped boundaries
我们提出了百万原子电子量子输运计算的石墨烯纳米收缩的边缘是光滑的,除了原子尺度的步骤的结果。我们发现电导以2 e2/h的整数倍量化,并且如在最近的实验中一样在约0.5* 2 e2/h处达到平台[Tombros等人,Nature Physics 7,697(2011)]。我们证明,令人惊讶的是,电导量子化的整数倍的2 E2/h发生,即使是强烈的非绝热电子背散射在阶梯边缘,降低了电导的一个或多个电导量子低于绝热值。我们还表明,电导平台附近的0.5* 2 E2/h可以发生作为电子背散射的结果,即使在电子-电子相互作用的情况下,在阶梯状的边缘。
2012-03-09 cond-mat.mes-hall
Surface-edge state and half quantized Hall conductance in topological insulators
本文提出了拓扑绝缘体表面态半量子化霍尔电导的表面边缘态理论。证明了在弱磁场中,表面态的单狄拉克锥的能隙开放。我们发现一个新的表面态驻留在表面边缘,并携带手性边缘电流,导致在四端设置的半量子化霍尔电导。我们还给出了半量子化电导的物理解释,表明这种状态是分裂的大质量狄拉克费米子的边界束缚态的电导量子的产品。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall
Hall Conductance of a Two-Dimensional Electron Gas with Spin-Orbit Coupling at the Presence of Lateral Periodic Potential
我们计算了在周期势和垂直磁场中,具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气磁子带中的霍尔电导分布。在这种半导体结构中,自旋-轨道耦合混合了不同磁性子带的状态,并且与无自旋粒子的情况相比改变了它们的霍尔电导的分布。计算了具有弱($AlGaAs/GaAs$)和相对强($GaAs/InGaAs$)SO和Zeeman相互作用的半导体结构。完全占据的磁子带的霍尔电导取决于系统参数,并且可以在相邻子带彼此接触时改变。结果表明,在具有较强SO耦合的实际半导体结构中,Hall电导的分布不同于\cite{Thoul}等人预言的无自旋轨道耦合系统的量子化规律.在弱SO相互作用和相对大的晶格周期的情况下,磁子带的霍尔电导与无自旋粒子的霍尔电导相同,但随着晶格周期的减小和相邻两个磁子带的相互接触,霍尔电导的分布发生了剧烈的变化。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
Is there Ballistic Conductance Quantization in Real Life Metals Nanocontacts?
一个世纪以来,理论和大量的金属实验工作似乎表明,实际金属中传导电子的平均自由程大约是min(体平均自由程,金属的最小横向尺寸),这一结果已经由J. J. Thomson在1901年提出。这建立,如在这项工作中讨论的,严重的困难,以证明电导量化和弹道输运在原子/纳米接触或纳米收缩的现实生活中的金属。导线的欧姆电阻被证明与收缩的弹道电阻一样重要。
2006-03-16 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
Observation of half-integer thermal Hall conductance
拓扑不变量是物质的拓扑状态的特征,它是物理量,其值是量化的,不依赖于被测系统的细节。其中,在实验中最容易探测的是霍尔电导,它以$e^2/h$为单位表示($e$是电子电荷,$h$是普朗克常数)。在分数量子霍尔效应中,霍尔电导的分数量子化值证明了拓扑有序状态,这些状态携带具有分数电荷和任意子统计的准粒子。另一个更难测量的拓扑不变量是霍尔热导,单位为$κ_0T=(π^2kB^2/3h)T$($kB$是玻尔兹曼常数,$T$是温度)。对于量子化的热霍尔电导,一个分数值证明了探测到的物质状态是非阿贝尔的。处于非阿贝尔态的准粒子会导致基态简并,并在编织时进行基态之间的拓扑幺正变换。因此,它们可能对拓扑量子计算有用。在本文中,我们测量了几个量子霍尔态在第一激发朗道能级的热霍尔电导。值得注意的是,我们发现$ν=5/2$态的热霍尔电导是分数的,并且等于$2.5κ_0T$
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Conductance quantization and shot noise of a double-layer quantum point contact
测量了GaAs/AlGaAs隧道耦合双量子阱量子点接触中第一电导平台$G_0 = 2e^2/h$以下的电导量子化和散粒噪声。从电导测量,我们观察到一个明确的量化电导平台在$0.5G_0$和一个小的最小值,在$0.7 G_0$的电导。光谱测量揭示了三个最大值内的第一个钻石,从而表明三个最小值的电子子带的色散关系。散粒噪声测量表明,Fano因子的行为与这一观察结果是一致的。我们提出了一个模型,涉及到这些功能的波数方向分裂子带由于一个强大的Rashba自旋轨道相互作用,是由中心势垒的双层样品的电势梯度。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Measurement of the conductance distribution function at a quantum Hall transition
实验研究了亚微米硅双端MOSFET电导中量子霍尔平台之间的可再现电导波动。对于在绝缘体到第一平台过渡的剧烈波动,我们发现在零和$e^2/h$之间近似均匀的电导分布。我们指出,这是一致的随机$S$矩阵理论的预测与单通道导线在磁场的导体。
1996-10-24 cond-mat.mes-hall
Conditions for Conductance Quantization in Mesoscopic Dirac Systems on the Examples of Graphene Nanoconstrictions
利用Landauer-Büttiker方法,在介观极限下研究了石墨烯中Corbino盘无杂质截面的弹道输运.在线性响应机制中,电导以接近$4e^{2}/h$的整数倍的步长量化,但法布里-珀罗振荡被强烈抑制。对于小的开度角$θ\lesssimπ/3$和大的半径比$R_2/R_1\gtrsim{}10$,量子化出现。我们发现$n$第一个电导阶跃出现的条件可以写成$\sqrt{n}θ/π\ll{}1$ .还提供了与具有平行边缘的石墨烯纳米带的电导谱的简要比较。
2014-10-06 cond-mat.mes-hall
Universal Hall conductance scaling in non-Hermitian Chern insulators
我们研究了二维陈氏绝缘体的霍尔电导耦合到一个环境,导致增益和损失。引入一个双正交线性响应理论,我们表明,足够强的增益和损耗导致一个特征的非分析贡献的霍尔电导。在其开始时,这种贡献表现出一个普遍的幂律与幂3/2的狄拉克质量,化学势和增益强度的函数。我们的结果为电子输运实验中非厄米拓扑的研究铺平了道路。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the quantum Hall plateau transition
我们分析了电导波动中观察到的量子霍尔制度的散装二维电子系统中的Corbino几何。我们发现,像功率谱密度和温度依赖性的特点同意与简单的期望普遍的金属电导波动,而观察到的幅度减少。此外,退相长度$L_Φ\propto T^{-1/2}$,它支配的波动的温度依赖性,是令人惊讶的不同的缩放长度$L_{sc}\propto T^{-1}$管理的量子霍尔平台过渡的宽度。
2002-04-18 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization at zero magnetic field in InSb nanowires
弹道电子输运是邻近化InSb纳米线中存在拓扑相变的关键条件。然而,作为弹道输运的直接证据的量子化电导的测量到目前为止由于在一维纳米线中的背散射的增加的机会而被模糊。我们表明,通过改善的锗-金属界面以及介电环境,我们可以始终实现电导量子化在零磁场。此外,研究旋转磁场中的子带演化揭示了对于1 T以上的垂直场,第二和第三子带之间的轨道简并。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Localization and conductance fluctuations in the integer quantum Hall effect: Real--space renormalization group approach
我们考虑了整数量子霍尔效应跃迁的网络模型。将经典渗流的实空间重整化群方法推广到量子渗流的情形,导出了量子霍尔样品在跃迁处电导普适分布的重整化群封闭方程。我们找到了RG方程的近似解,并用它来计算局域化长度的临界指数和电导分布的中心矩。所得结果与最近的数值模拟结果进行了比较。
1997-01-02 cond-mat.mes-hall
Transport Theory of Half-quantized Hall Conductance in a Semi-magnetic Topological Insulator
最近,在半磁性拓扑绝缘体异质结构中实验观察到半量子化霍尔电导(HQHC)平台。然而,异质结构是金属的,具有非零的纵向电导,这与通常在绝缘体中观察到量子化霍尔电导的观点相矛盾。在本工作中,我们系统地研究了具有带隙和无带隙Dirac表面的半磁性拓扑绝缘体的表面输运。特别地,我们揭示了HQHC与沿强退相金属边缘的半量子化手征电流直接相关。霍尔电导保持一个半量子化的值大的退相强度,而纵向电导随费米能量和退相强度。此外,我们还计算了电导和电阻随温度的变化关系,这与实验结果一致,不仅提供了HQHC的微观输运机制,而且对今后HQHC的研究具有指导意义.
2022-01-29 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effects of graphene with multi orbitals: Topological numbers, Boltzmann conductance and Semi-classical quantization
针对实际的石墨烯多带紧带模型,采用非正交基方法,计算了磁布里渊区Berry连接的Chern数即霍尔电导$σ_{xy}$.证实了当磁场足够小时,$σ_{xy}$的包络与半经典结果一致。从弱场玻尔兹曼理论的霍尔电阻率$ρ_{xy}$也解释了整体行为的$σ_{xy}$,如果费米面是由一个单一的能带。从半经典量子化的角度解释了$σ_{xy}$的平台,并提出了对狄拉克费米子区的必要修正。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall
Quarter-Filled Honeycomb Lattice with a Quantized Hall Conductance
研究了具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格上的一般二维跳跃模型,其中不要求半填充晶格是拓扑绝缘体。对于四分之一(或四分之三)填充,我们表明,一个量子化的霍尔电导的状态一般出现在存在足够强度的塞曼场。我们讨论了哈伯德相互作用的影响,并认为自发铁磁性(打破时间反转)将发生,导致量子化的反常霍尔效应。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous Conductance Quantization in the Inter-band Gap of a One-dimensional Channel
我们报告一个惊人的偏离规范的步骤序列的量子化电导在弹道,准一维金属通道。理想情况下,在这样的结构中,每个子带群独立于其余子带贡献其朗道电导量子。在完全基于相干单载波传输的图像中,酉后向散射可以将电导阶跃降低到理想以下,但绝对不可能提高子带的理想Landauer电导。确切地说,已经在子带阈值之间的整个密度范围上观察到这种异常和鲁棒的非线性增强(de Picciotto R等人,物理修订信函92,036805(2004)和J.Phys.Condens. Matter 20,164204(2008))。我们从理论上证明了理想Landauer电导的异常增强是载流子跃迁耦合离散子带的标志。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall
Disorder suppression and precise conductance quantization in constrictions of PbTe quantum wells
电导量子化在PbTe的亚微米收缩中测量,该PbTe被图案化成沉积在Pb $_{0.92}$ Eu $_{0.08}$ Te势垒之间的窄的、12 nm宽的量子阱。由于势垒所施加的量子限制比横向强得多,因此一维电子能级结构与AlGaAs/GaAs异质结构的收缩非常相似。然而,与迄今为止研究的任何其他系统相比,我们观察到以$2e^2/h$为单位的精确电导量子化,{ \it,尽管在收缩附近存在大量的带电缺陷}。我们表明,这种非凡的结果是一个后果的顺电性质的碲化铅,即,由于巨大的介电常数的库仑电位的长程尾巴的抑制。
2005-06-29 cond-mat.mes-hall
Conductance Quantization and Electron Resonances in Sharp Tips and Atomic-Size Contacts
采用自洽紧束缚模型对原子尺度接触的电子和输运性质进行了理论分析。我们的研究结果表明,对于类s金属,一个足够窄的接触表现出良好的定义共振态的费米能量,空间定位在颈部区域。这些国家是强大的无序,并提供了一个简单的解释所观察到的倾向电导量化。它还表明,这些属性消失了一个足够大的接触面积。简要分析了这种共振态在使用尖的扫描隧道光谱中的可能相关性。
1997-08-21 cond-mat.mes-hall
Topological Description of (Spin) Hall Conductances on Brillouin Zone Lattices : Quantum Phase Transitions and Topological Changes
人们普遍认为拓扑量可以用来描述低维量子液体。(自旋)霍尔电导是典型的例子。它们由陈数表示,陈数是由基态的Berry连接给出的拓扑不变量。我们提出了一个拓扑描述的(自旋)霍尔电导的离散布里渊区。同时,它在混凝土模型的实际数值计算中也是相当有效的。我们证明了它的有效性在一个模型与量子相变。在本晶格公式中还描述了补充过渡的拓扑变化。
2005-07-20 cond-mat.mes-hall
Nonuniversal Critical Conductance Fluctuations of Chiral Surface States in the Bulk Integral Quantum Hall Effect -- An Exact Calculation
体量子霍尔效应中的手征表面电子可能形成第一个扩展系统,在该系统中,可以在存在无序的情况下非微扰地计算电导波动。利用Kubo公式,在适当的边界条件下,用非微扰方法精确计算了电导的方差。我们发现,该系统的电导波动是“非普适的”和电导标度的方差在一个非常特殊的方式。这个结果可以用Landauer-Buttiker公式进行精确计算来检验,两种方法都显示出相同的标度行为。我们还精确地计算了扩散常数的涨落。我们发现,扩散常数的波动消失,从而发挥电导波动没有任何作用。
1996-11-19 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations and disorder induced $ν=0$ quantum Hall plateau in topological insulator nanowires
暴露在磁场中的干净拓扑绝缘体会产生朗道能级,并伴随着无限平板几何形状的非零霍尔电导率。在这项工作中,我们考虑的情况下,无序的拓扑绝缘体纳米线和发现,相比之下,零霍尔高原出现在一个广泛的能量窗口接近狄拉克点。我们数值计算了无序纳米线统计系综的电导及其分布,并利用电导涨落研究了绝缘相对纳米线长度、无序强度和磁场等系统参数的依赖关系。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Adatoms in graphene nanoribbons: conductance characteristics and quantum spin Hall effect
利用Kane-Mele模型研究了两端石墨烯纳米管(GNR)中的电荷和自旋输运.比较了两种常用的石墨烯纳米棒,即扶手椅型石墨烯纳米棒(AGNR)和锯齿型石墨烯纳米棒(ZGNR),结果表明:在Au吸附原子存在的情况下,AGNR在费米能为零附近出现了较为稳定的$2e^2/h$电导平台,而ZGNR的电导平台则较为脆弱.我们表明,这个平坦的高原,具有电导值$2e^2/h$,是不是一个拓扑非平凡的量子自旋霍尔(QSH)状态的标志性签名。电导随吸附原子密度的增加而减小。另一方面,自旋极化电导表现出明显的电导率随Au吸附原子浓度增加而增强的特征。此外,自旋极化电导的波动具有与GNRs的电荷电导分布惊人相似的特征。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall
Observed Quantization of Anyonic Heat Flow
弹道一维(1D)通道的热传导的量子是gQ= k 0 T,其中k 0 = pi ^2 * 2kB ^2/3 h(T -温度,kB -玻尔兹曼常数,h -普朗克常数),是重要的基本常数。虽然一维弹道导体的电导的量化早已在实验上建立,但热导的量化证明要困难得多。对于声子、光子和电子费米液体的弱相互作用系统,这已经完成了。然而,理论上,量子化也必须在强相互作用的系统中成立,例如分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall effect,缩写为FHE),其中电子分裂成任意子和不带电的准粒子,例如中性马约拉纳费米子。由于大体积的在COMBHE是不可压缩的,它是不被期望的,以显着地有助于热传导,这是由手性1D边缘模式。热导率反映了电子系统的拓扑性质,而电导率不能反映这些性质。在这里,我们提出了广泛的测量结果的热导在“粒子状”(劳克林的)和“孔状”的分数状态。我们验证了带电分数模以及不带电中性模的热导量子的普适值。我们还证明了更复杂的(和较少研究)的“类洞”状态的理论预测的有效性。热输运测量打开了一扇通向大量信息的大门,而这些信息是电导测量不容易获得的。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态,在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源,例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法,我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系,我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态,它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent deviations from ideal quantization of plateau conductances in GaAs quantum point contacts
在0.3 ~ 10 K温度范围内,对GaAs量子点接触平台电导的温度依赖性进行了详细的实验研究。由于由浅蚀刻技术产生的强横向限制,我们能够观察到以下意想不到的功能:测量的中平台电导的线性温度依赖性。我们讨论了一个依赖于温度的解释,固有的串联电阻,由于在2D-1D过渡区的非弹道效应。这些结果已被复制在几个样品从不同的GaAs/GaAlAs异质结,并观察到在不同的实验装置。
2002-08-23 cond-mat.mes-hall
Failure of conductance quantization in two-dimensional topological insulators due to non-magnetic impurities
尽管有拓扑保护和磁性杂质的存在,二维拓扑绝缘体仅在令人惊讶的短通道中显示量子化电导,对于原子薄材料,其可以短至100 nm。我们发现,位于边缘附近的短程杂质和现场电子-电子相互作用的组合作用有效地创建非共线磁散射体,因此,在强背散射的结果。即使在零温度和电子-电子相互作用的适度强度下,该机制也会导致量子化的偏差。我们的理论提供了一个简单的概念框架来解释实验结果,特别是那些原子薄的晶体,与短程边缘无序困扰。
2019-01-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic orbital motion and 0.5$e^2/h$ conductance of quantum-anomalous-Hall hybrid strips
准粒子的磁致轨道运动对量子-反常-霍尔混合超导材料的电导特性有影响。我们阐明的情况下,拓扑NSN理想的交界处存在的轨道磁运动,显示它如何导致一个减半的量子化电导$0.5e^2/h$,即使在没有马约拉纳模式。磁轨道效应有利于具有有限波数的费米带电模式,与马约拉纳零模式不同,马约拉纳零模式是波数为零的不带电零能量模式。0.5电导平台的偏置灵敏度允许区分这两种情况。由于背散射干扰电导振荡是不存在的带电费米子的情况下。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall
Two parameter scaling of conductance in quantum Hall effect
本文围绕整数量子霍尔效应区域的电导双参数标度问题,梳理相关理论概念,展示二维半导体及石墨烯的多时期实验标度图,并开展实验与计算标度图的对比分析。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall
Field Theory on the von Neumann Lattice and the Quantized Hall Conductance of Bloch Electrons
我们在基于冯诺依曼晶格的量子霍尔系统中构造了有用的单粒子态集。利用动量态的集合,我们发展了一种场论形式,并将其应用于周期势作用下的系统。将传播子缠绕数表示的霍尔电导拓扑公式推广到布洛赫电子。阐明了缠绕数与陈数之间的关系。
1998-12-04 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the integer quantum Hall plateau transition
数值研究了整数量子霍尔效应平台跃迁附近的电导涨落。该系统被认为是在介观制度,与相位相干长度可比的系统的大小。我们专注于一个两端电导G的方形样品,考虑周期性和开放的边界条件横向的电流。在平台转变处,G是广泛分布的,在0和1之间的区间上,分布函数接近均匀,单位为e^2/h。我们的结果与Cobden和Kogan最近在介观量子霍尔效应样品上的实验一致。
1996-11-13 cond-mat.mes-hall
Nonlinear conductance quantization in graphene ribbons
我们目前的非线性导电的石墨烯纳米带的源极和漏极之间施加偏压时的数值研究。我们发现,电导量子化平台之间的电子和空穴分支的不对称性,如果在带中的电位等于源极或漏极的电位和强烈的电子(空穴)散射发生。散射可以是在连接石墨烯的较宽区域的均匀弹道带的端部处,或者可以是由于带中的缺陷。我们认为,在具有强缺陷散射的带中,带电位被固定到漏极(源极)的电位,以进行电子(空穴)传输。在这种情况下,恢复了电子和空穴传输之间的对称性,并且我们的计算解释了Lin等人[Phys.Rev.B78,161409(2008)]在实验上观察到的电导平台随着偏压的增加而向上移动。
2011-03-01 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the fractional quantum Hall plateau transitions
我们得到了一个“平均场”标度流的纵向和霍尔电导率在分数量子霍尔制度。利用复合费米子图像,假设复合费米子遵循整数量子霍尔效应的Khmelnitskii-Pruisken标度流,确定了决定不同分数量子霍尔态之间跃迁的不稳定不动点.得到了临界纵向电导率和临界霍尔电导率在不稳定不动点处的分布,并讨论了这些结果对介观量子霍尔系统实验的意义.
1997-11-18 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution between Hall plateaus
在一个二维电子气的实际模型中,研究了在垂直磁场和光滑无序势中两端口电导和四端口电阻在霍尔平台之间的介观涨落.二端口电导分布$P(g)$在$g=0$和$g=1$之间是凹形的,并且在$g=0.2$和$g=0.8$之间是近似平坦的。这些特征与最近的观察结果一致。发现该分布在终点$g=0$和$g=1$附近有明显的峰值。另一方面,在四端口霍尔条几何结构中的三个独立电阻的分布函数的特征在于中心峰值和相对大的宽度。
1999-01-28 cond-mat.mes-hall
Fractional quantization of the ballistic conductance in electron and hole systems
本文对弹道电导0.7反常的理论作了简要的综述。特别注意的概念,分数量子化的弹道电导所产生的海森堡型交换相互作用之间的载流子之间的量子点接触区域和自由传播的载流子在电子和空穴系统。- Brotaskömmtun skotleienininnar í einvídum rafeinda og holukerfum granulesessari verdogur skömmtun skotleienininnar í einvídum kerfum útsketrandelogfir farienyfir noustu og helstu fræcilíkön á svietrii \LDQ 0,7 fráviksins \RDQ og tengdra fyribruga í einvídum rafeinda og holukerfum.海森伯的巨大潜力使他的一项艰巨的任务变得更加轻松,他跳过了数百万的太空堡垒,建造了一个更轻松的太空堡垒,建造了一个更轻松的框架,使海森伯的太空堡垒成为数百万的太空堡垒和一个巨大的堡垒。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall
Extra Current and Integer Quantum Hall Conductance in the Spin-Orbit Coupling System
本文研究了二维k-立方Rashba自旋轨道耦合系统中粒子流的额外项和霍尔电导的整数量子化。我们给出了该系统中电荷电流的正确公式,并且对额外电流的仔细考虑为以前没有考虑过的量子霍尔效应理论提供了更强的理论基础。对粒子电流密度和局域电导率的非平凡额外贡献,这源于对哈密顿量中动量算符的立方依赖,将对霍尔电导的整数量子化没有影响。本文还讨论了Noether定理在二维k-三次Rashba系统中的推广。这两种方法达到了完全相同的结果。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall
On nonuniversal conductance quantization in high-quality quantum wires
本文对Yacoby等人关于高质量量子线输运性质的最新实验结果进行了理论分析。我们建议解释所观察到的偏差的电导从通用值$2e^2/h$每通道的电线。我们认为,在低温和偏置的偏差可以是一个后果的电子进入2DEG从导线的反向散射的增强,是不连接到1DEG的固有特性。
1998-01-23 cond-mat.mes-hall
Universal Spin Hall Conductance Fluctuations in Chaotic Dirac Quantum Dots
我们提出了完整的分析和数值计算结果,证明了在手性材料,如石墨烯和拓扑绝缘体的自旋霍尔电导的异常普遍波动。我们研究了相应的波动,通用分馏和通用量子化,以及两个制度之间的开放通道轨道数交叉。特别是,我们表明,Wigner-Dyson对称性并不能正确地描述这样的电导和狄拉克量子点上的手征类的优势作用。结果是分析性的,解决了悬而未决的问题。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled conductance enhancement from quantum Hall channels along graphene p-n junctions
使用各种接触和栅极几何形状的量子霍尔通道内的石墨烯块的形成进行了研究。沿样品的纵向产生pn结,并且在双极掺杂的情况下,由于在体中形成新的导电沟道,观察到增强的电导,所述沟道的位置、传播方向以及在一种几何形状中与电极的耦合由器件两端的栅极控制填充因子确定。这种效应可以用来探测量子霍尔通道的行为和相互作用,以防止边缘处不受控制的散射。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Universal spin-Hall conductance fluctuations in two dimensions
本文研究了二维无序四端器件在Rashba或/和Dresselhaus自旋轨道相互作用下的自旋霍尔电导涨落.作为无序的函数,自旋霍尔电导$G_{sH}$表现出弹道,扩散和绝缘输运制度。对于给定的自旋轨道相互作用,一个普遍的自旋霍尔电导涨落(USCF)被发现在扩散制度。USCF的值取决于自旋轨道耦合$t_{so}$,但与其他系统参数无关。它也独立于是否存在Rashba或Dresselhaus或两者的自旋轨道相互作用。当$t_{so}$与跳跃能量$t$相当时,USCF是通用数$\sim 0.18 e/4π$。随着无序强度的增加,$G_{sH}$的分布从金属区中的高斯分布跨越到绝缘区中的非高斯分布。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall
Random matrix approach to `nonuniversal' conductance
最近对高质量量子线电导的实验揭示了一个意想不到的功能:电导的量子化步长明显依赖于系统。我们提供了这种行为的理解,使用适当扩展的随机矩阵的方法。单个附加参数控制电导量化步长的大小。实际上,行为似乎仍然是“普遍的”,通用的一类介观系统的电导。
1997-12-03 cond-mat.mes-hall