Relaxation of Inter-Landau-level excitations in the Quatized Hall Regime
集体等离子体激元朗道能级间激发的弛豫是由LO-声子的发射或当这种发射在磁-声子共振条件下被抑制时由类俄歇过程确定的。在填充$ν=1$的条件下,研究了波矢在旋子极小值附近的“单回旋”磁等离子体的衰减。这种弛豫的某些特征将有助于强关联二维电子气中磁旋子的实验检测。
2008-04-27 cond-mat.mes-hall
Influence of dephasing process on the quantum Hall effect and the spin Hall effect
研究了在垂直均匀磁场中,相位弛豫过程对介观二维四端霍尔交叉杆(有或无Rashba自旋轨道相互作用)的霍尔电阻和自旋霍尔电流的影响.我们发现当系统尺寸远大于相位相干长度时,具有偶数个边缘态的霍尔电阻的平台可以在非常强的相位弛豫下存活。另一方面,SOI产生的奇整数霍尔电阻平台很容易被磁场与SOI之间的竞争过程中的弱相位弛豫所破坏,从而使边缘态离域。此外,我们还研究了横向自旋霍尔电流,发现当费米能级穿过系统的朗道带时,横向自旋霍尔电流呈现共振行为。相位弛豫过程削弱了共振自旋霍尔电流,增强了非共振自旋霍尔电流。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Measuring the magnetic anisotropy of the spin Hall effect and spin relaxation length in nickel and permalloy via electrical spin injection
本研究通过电自旋注入测量镍和坡莫合金中自旋霍尔角与自旋弛豫长度的磁各向异性,发现两者反向变化导致自旋-电荷转换输出近完全抵消。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect induced by internal Coulomb interaction and phase relaxation process in a four-terminal system with time-reversal symmetry
数值研究了具有时间反转对称性和反转对称性破缺的四端系统的二阶非线性霍尔输运性质。在非平衡格林函数的形式主义,二阶非线性电导导出,其中响应于外部电压的内部库仑势显式包括,以保证规范不变性。对于具有单镜对称性Mx的系统,非线性霍尔特性仅在y方向上可观察到,并且仅由二阶非线性效应贡献。从对称性的角度来看,所观察到的非线性霍尔输运现象与半经典的Berry曲率偶极子诱导的非线性霍尔效应具有一一对应的关系.除了系统对称性引起的非线性霍尔效应外,还发现内部库仑势具有与四端系统相同的对称性,从而产生额外的非线性霍尔响应。此外,由虚拟探针模拟的相位弛豫机制导致了相位下降引起的非线性霍尔效应。
2022-03-16 cond-mat.mes-hall
Role of relaxation in spin Hall effect
研究了自旋霍尔效应(SHE)中由于杂质散射和/或引线/电极接触引起的弛豫的作用。弛豫对于获得稳态和自旋积累是必不可少的,但被认为对本征SHE(ISHE)有害。这些问题在两种类型的2D模型上进行了定量研究,即,(a)$n$型GaAs的Rashba模型,和(b)$p$型GaAs的Luttinger模型。据发现,ISHE是强大的对现实的强度的混乱产生的可观察量的自旋积累。特别是在模型(b)中,自旋电流和累积比模型(a)中的大一个数量级。从这些结果定量地讨论了实验观察。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Electrically-Controlled Nuclear Spin Polarization and Relaxation by Quantum-Hall states
我们研究电子和核自旋之间的相互作用,通过使用电阻(Rxx)峰附近的填充因子n = 2/3作为探针。通过使用门暂时将n调整为不同的值ntemp,Rxx峰值在ntemp = 1的两侧迅速松弛。这是由于Skyrmions增强了核自旋弛豫,并证明了核自旋在n = 2/3附近的输运异常中的主导作用。我们还观察到n = 1/2和3/2附近核自旋弛豫的额外增强,这表明存在部分极化复合费米子的费米海。
2001-11-23 cond-mat.mes-hall
Comment on "Spin relaxation in quantum Hall systems"
W. Apel和Yu.A. Bychkov最近考虑了填充因子接近1的二维量子霍尔系统中的自旋弛豫[PRL v.82,3324(1999)]。在几种可能的自旋-轨道相关机制中,作者只考虑了一种自旋翻转机制(直接自旋-声子耦合),并得出结论:由于这种机制而产生的自旋弛豫时间相当短:在B=10 T(GaAs)时约为$10^{-10}$ s。这个时间比D. Frenkel同时考虑了二维电子在没有库仑相互作用的量子化磁场中的自旋弛豫,并且对于相同的自旋-声子耦合。我证明了作者关于自旋翻转时间的结论是错误的,并推导出了正确的时间,这是几个数量级以上。本文还讨论了自旋轨道相互作用的混合机制。
2000-05-30 cond-mat.mes-hall
Spin-Wave Relaxation in a Quantum Hall Ferromagnet
我们研究了量子霍尔铁磁体系中的自旋波弛豫。自旋轨道耦合被认为是决定自旋不守恒的一个因素,而外部无规势是导致自旋翻转过程不可逆的能量耗散的原因。我们比较了这种弛豫机制与其他弛豫通道存在于量子霍尔铁磁体。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation and revival of quasiparticles injected in an interacting quantum Hall liquid
量子霍尔效应的一维手性边缘通道是实现电子量子光学实验的一个有前途的平台;然而,边缘通道之间的库仑相互作用是退相干和能量弛豫的主要来源。因此,理解简单量子电子光学图像的范围和局限性是很有意义的。在这里,我们证实实验上的第一次预测的放松和复苏的电子注入到边缘通道在有限的能量。所观察到的注入电子的衰减理论上是复制的Tomonaga-Luttinger液体框架内,包括一个重要的耗散对外部自由度。这使我们对相互作用的强度和耗散有了定量的经验性理解。
2020-05-16 cond-mat.mes-hall
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
On the accuracy of conductance quantization in spin-Hall insulators
与普通的量子霍尔效应相比,在典型的量子自旋霍尔实验中,弹道螺旋边缘通道的电阻是非零的、可加的和量子化程度低的。在这里,我们提出了一个简单的参数连接这个定性的差异与自旋弛豫的电流/电压引线在实验相关的多终端酒吧的几何形状。有限的引线电阻和自旋弛豫都有助于非零的四端边缘电阻,解释了差的量化质量。我们发现,在强自旋弛豫的极限四端和两端电阻的修正是相反的符号,使自旋弛豫电阻的测量是可行的,并估计在碲化汞量子阱的效果的大小。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Energy Relaxation in the Integer Quantum Hall Regime
我们研究了填充因子为$ν_L=2$的整数量子霍尔体系中电子量子信道的能量交换。两个边缘通道中的一个被驱离平衡,并且在几个传播长度$0.8~μ$ m $\leq L\leq30~μ$ m之后,在外部通道中测量所得的电子能量分布。虽然没有明显的能量转移到热化状态,我们发现有效的能量重新分配之间的两个通道没有粒子交换。在长距离$L\geq10~μ$ m处,测得的能量分布是热费米函数,其温度低于两个相互作用通道的预期温度,这表明额外自由度的贡献。所观察到的短能量弛豫长度的挑战通常描述的量子霍尔激发准粒子定位在一个边缘通道。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall
Pump-probe nuclear spin relaxation study of the quantum Hall ferromagnet at filling factor nu = 2
用泵浦-探测技术研究了在InSb栅控二维电子气中形成的nu = 2量子霍尔铁磁体(QHF)的核自旋-晶格弛豫时间T1。与具有Korringa型温度依赖性的nu = 1周围的量子霍尔态的长T1相反,nu = 2 QHF的温度无关的短T1表明在畴壁中存在低能集体自旋激发。此外,这种铁磁状态的T1也被发现是填充和电流无关。这些结果的解释相比,其他QHF的T1属性进行了讨论的畴壁skyrmion,这将导致更好地理解QHF。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall devices: spin relaxation spatially separates current injection from Joule dissipation
Peking University(北京大学);École Polytechnique(巴黎综合理工学院)
研究自旋霍尔棒连接负载电路的稳态,用基于最小功耗原理推广到双自旋通道模型的变分方法,得出当负载电阻与自旋弛豫长度距离足够大时焦耳耗散消失,揭示了纯自旋电流注入的显著特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Topological insulator in junction with ferromagnets: quantum Hall effects
铁磁体-拓扑绝缘体-铁磁体(FM-TI-FM)结具有热、电量子霍尔效应。所产生的霍尔电压和横向温度梯度可以通过FM引线中的磁化方向来控制,这激发了FM-TI-FM结作为自旋电子器件中的电开关和热开关的使用。热和电霍尔系数计算的铁磁体和自旋弛豫时间在TI的磁化方向的函数。霍尔电压和横向温度梯度降低,但没有完全抑制,即使在很短的自旋弛豫时间。结果表明,对于对称结构的FM引线,霍尔系数与自旋弛豫时间无关。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Orbital Hall Effect and Orbital Relaxation in Mesoscopic Devices
Universidade Federal Rural de Pernambuco(巴西联邦农村大学);Pohang University of Science and Technology (POSTECH)(韩国科学技术院);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)(米尼奥与波尔图大学物理中心);International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)(伊比利亚纳米技术国际实验室)
本研究利用实空间紧束缚模型数值分析了无序对介观器件轨道输运的影响,发现无序可显著增强正方形器件的轨道霍尔响应(斜散射主导),并在矩形器件中导致轨道电流指数衰减以提取弛豫长度,为下一代轨道电子器件设计奠定基础。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Auger-like Relaxation of Inter-Landau-Level Magneto-Plasmon Excitations in the Quantised Hall Regime
二维强关联电子气体中的俄歇弛豫可以表示为中性磁等离子体激元激发的类俄歇过程。“介电”状态的情况下,缺乏自由电子(即在整数填充$ν$)被认为是。实际上,类俄歇过程是两个磁等离子体激元的合并,这两个磁等离子体激元被转换成具有零二维波矢的不同等离子体激元模式的单个磁等离子体激元。这一事件被证明是积极允许磁等离子体附近的旋转子最小的频谱具有无限的状态密度。因此,出现了通过反斯托克斯拉曼散射间接观察磁子的额外可能性。我们发现这个过程的速率采用激子表示相关的矩阵元素计算的技术。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Electronic wave-packets in integer quantum Hall edge channels: relaxation and dissipative effects
理论上研究了填充因子为$ν=2$的整数量子霍尔边通道中能量分辨电子波包的峰值高度演化。这最终与在不同注入能量下评估的费米子激发的弹性散射振幅有关。我们调查这个数量假设一个短距离的电容耦合的边缘之间。此外,我们还考虑到现象的可能性,能量耗散对额外的自由度线性和二次的注入能量。与最近的实验数据相比,我们排除了非耗散的情况下,以及二次依赖的耗散,表明线性能量损失率作为最佳的候选人来描述的准粒子峰在足够短的传播长度的行为。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall
Goldstone Mode Relaxation in a Quantum Hall Ferromagnet due to Hyperfine Interaction with Nuclei
研究了量子霍尔铁磁区的自旋弛豫。作为初始非平衡态,考虑自旋系统从${\vec B}$方向的相干偏离,并分析了这种Goldstone模态由于与核的超精细耦合而被击穿的情况。研究了由零自旋激子形成的Goldstone凝聚体中随时间非指数变化的弛豫过程。即使初始偏差不小,也可以解析地计算弛豫速率。由于自旋-轨道耦合,这种弛豫通道与弛豫机制竞争,并且在强磁场下,它成为主导。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon emission and absorption in the fractional quantum Hall effect
我们研究了分数量子霍尔体系中二维电子系统随时间变化的热弛豫,其中弹道声子用于将系统加热到非平衡温度。2DES在$ν=1/2$的热弛豫可以用声子的宽带发射来描述,其温度依赖性与$T^4$成比例。相反,在分数填充$ν=2/3$的弛豫的特征在于声子发射围绕一个单一的能量,磁-旋子间隙。与$ν=1/2$相比,这导致能量弛豫速率大大降低,对于150 mK $< T <$ 400 mK的温度仅具有弱的温度依赖性。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall
Statistical theory of relaxation of high energy electrons in quantum Hall edge states
我们从理论上研究了整数量子霍尔体系中两个自旋极化方向相反的非平衡边缘态电子之间的能量交换。隧道耦合到边缘态之一的量子点以高能量局部注入电子。因此,在费米能级以上的高能量处产生能量分布中的窄峰。第二下游量子点执行电子分布函数的能量分辨测量。通过改变两个点之间的距离,我们能够跟踪边缘状态之间的能量交换和弛豫的每一步-甚至在某些条件下进行分析。在沿着边缘不存在平移不变性的情况下,例如由于无序的存在,能量可以通过非动量守恒的两粒子碰撞来交换。对于弱破缺的平移不变性,我们证明了弛豫是由耦合的Fokker-Planck方程描述。从这些我们发现,注入电子的弛豫可以理解为一个广义的漂移扩散过程中的能量空间,我们确定的漂移速度和动力学扩散参数统计。最后,我们提供了一个物理上有吸引力的图片在个人的边缘状态加热作为结果的注入电子的弛豫。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Dissipative Quantum Hall Edges
我们研究的边缘电子密度分布和边缘磁等离子体激元在量子霍尔制度的耗散的影响,在半经典计算。边缘上的平衡电子密度,使用一个量子-费米方法获得,具有不可压缩的条纹,由负责量子霍尔效应的能隙产生。我们发现,这些条纹有一个不可观测的边缘磁等离子体效应小。但耗散,包括在局部电导率的现象,证明产生显着的振荡的强度和速度的边缘磁等离子体在量子霍尔制度。
2003-03-05 cond-mat.mes-hall
Tunnelling Spectroscopy of Localized States near the Quantum Hall Edge
本文讨论了M. Grayson等人关于量子霍尔边缘的隧穿$I$ - $V$特性。我们提出了一个两步隧穿机制,涉及本地化的电子状态附近的边缘,这可能会导致实验数据和手性Luttinger液体理论的量子霍尔边缘的预测之间的差异。
1999-04-06 cond-mat.mes-hall
Reconstruction of Fractional Quantum Hall Edges
我们研究了量子霍尔液体边缘的相互作用,限制势和有限温度的影响。我们的精确对角化计算表明,边缘重建发生在分数量子霍尔制度的各种限制的潜力,包括那些对应于一个“尖锐”的边缘。我们对整数量子霍尔边的有限温度Hartree-Fock计算表明,在一定温度以上,重构被抑制。我们讨论了最近的边缘隧穿和微波吸收实验中我们的结果的含义。
2002-01-19 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
Edge reconstructions in fractional quantum Hall systems
表现分数量子霍尔效应的二维电子系统具有量子化的霍尔电导和无耗散的体积。这些系统中的输运只发生在存在无隙激励的边缘。利用推广的分数量子霍尔效应的哈密顿理论,对不同填充因子下分数量子霍尔系统的边缘态进行了{ \it微观}计算.我们发现,在$ν=1/3$的量子霍尔边缘经历了重建的背景电位软化,而量子霍尔边缘在较高的填充因子,如$ν=2/5, 3/7$,是强大的重建。我们提出的结果的边缘状态依赖于各种系统参数,如温度,电子-电子相互作用的功能形式和范围,和限制的潜力。我们的结果对分数量子霍尔系统边缘的隧穿实验具有指导意义。
2003-08-01 cond-mat.mes-hall
Evolution of individual quantum Hall edge states in the presence of disorder
采用布洛赫本征模匹配方法,我们数值研究了单个量子霍尔边缘态随无序的演化。由Hall电导和无量纲电导的双参数重整化群流可以看出,高Chern数n时的量子Hall边缘态与n=1时的完全不同.在一个高陈数的量子霍尔系统中,计算了两类独立的边缘模。从最低朗道能级的边缘态具有相似的本征函数,这些本征函数很好地定位在系统边缘,并且与费米能量无关。另一方面,在固定的费米能量下,来自较高朗道能级的边缘态具有较大的膨胀,这导致在高费米能量下较不稳定的量子霍尔态。通过给出局域电流密度分布,生动地展示了无序对本征模分辨边缘态的影响。
2018-05-13 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin relaxation in integral and fractional quantum Hall systems
本文报道了在对应于分数和积分朗道能级(LL)填充nu的磁场中,通过超精细相互作用耦合到二维电子气(2DEG)的核自旋弛豫率的数值研究.最多20个相互作用的电子的哈密顿量是对角化的球几何形状,忽略有限层宽度,无序,和LL混合。计算了描述二维电子气对嵌入局域自旋反转的响应的谱函数τ ^-1(E)。在(局部)不可压缩nu=1或1/3态中,短自旋波的有限库仑能与小的核塞曼能一起阻止核自旋弛豫,即使在电子塞曼能E_Z为零的极限下也是如此。然而,我们发现,核自旋可以耦合到移动的有限大小的skyrmions的内部激发,出现在二维电子气在足够低的E_Z和在nu略不同于1或1/3。用不同拓扑荷的skyrmions和反skyrmions的出现定性地解释了实验观察到的核自旋弛豫速率与E_Z和nu的关系。
2002-07-23 cond-mat.mes-hall
Double Nuclear Spin Relaxation in Hybrid Quantum Hall Systems
量子工程的最新进展使我们有能力设计具有新特性的混合系统,这些特性通常不存在于它们所处的状态中。例如,自旋系综和磁振子与微波谐振器的耦合,使人们对这些系统中的集体效应及其潜在的量子应用有了更丰富的理解。我们还可以在固态体系中将电子和核自旋系综杂交在一起,以研究通常仅在原子,分子和光学世界中观察到的集体效应。在这里,我们探讨在固态制度的双域核自旋系综耦合到GaAs半导体中的南武-戈德斯通玻色子的动力学,并显示它表现出集体和个人的弛豫(热化)在非常不同的时间尺度。此外,核自旋系综的集体弛豫是人们从超辐射衰变中所期望的。这开辟了在固态系统中探索新的集体行为的可能性,其中与这些自旋相关的自然能量远小于热能。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall
Quasi-particles for quantum Hall edges
本文讨论了分数量子霍尔效应有效边理论的准粒子形式。填充率为1/3的Laughlin态的基本准粒子是电荷为-e的边缘电子和电荷为+e/3的边缘准空穴。这些准粒子满足Halfenstein意义下的不相容统计。利用边缘电子的代数性质,导出了v =1/3分数量子霍尔边缘与正常金属之间电荷输运的动力学方程.
1999-06-01 cond-mat.mes-hall
Charge and current oscillations in Fractional quantum Hall systems with edges
给出了具有边的分数量子霍尔系统的Chern-Simons有效场论在霍尔棒、圆盘和环中的定态解。在无限长的霍尔棒几何形状(非紧凑的情况下),电荷密度被证明是单调的样品内。与此形成鲜明对比的是,空间振荡模式的电荷密度被发现的两个圆形的几何形状,这表明,在系统中具有紧凑的几何形状,电荷和电流也存在远离边缘。
1997-10-29 cond-mat.mes-hall
Charge equilibration in integer and fractional quantum Hall edge channels in a generalized Hall-bar device
研究量子霍尔边缘态之间的电荷平衡不仅可以揭示整数量子霍尔(IQH)机制中的边缘沟道的几何结构,而且可以揭示分数量子霍尔(CQH)机制中的边缘沟道的几何结构,特别是对于空穴共轭态。在这里,我们报告了一个系统的研究电荷平衡在IQH和CQH制度,通过使用一个广义的霍尔酒吧,其中一个量子霍尔态嵌套在另一个量子霍尔态具有不同的朗道填充因子。这提供了一种可行的方法来评估平衡在各种条件下,即使在存在散射的散装区域。通过确认与以前的作品的一致性,在IQH制度的分析的有效性进行了测试。在量子阱区,我们发现在朗道填充因子$ν$ = 2/3时,空穴共轭态的反向传播$δν$ = 1和$δν$ = -1/3通道的平衡长度比$ν$ = 4/3时粒子态的同向传播$δν$ = 1和$δν$ = 1/3通道的平衡长度短得多.该差异可以与边缘通道的不同几何结构相关联。我们的分析与广义霍尔杆器件将是有用的研究边缘平衡和边缘结构。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall
Reconstruction of the $ν=1$ Quantum Hall Edge
尖锐的ν=1的量子霍尔边缘硬限制存在有两个模式,去软的限制势软化。这表示到重构边缘的二阶跃迁,重构边缘是去极化的自旋织构边缘或极化的电荷密度波边缘。
1997-09-30 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of a Fabry-Perot-type interferometer by co-propagating edge states in the quantum Hall regime
实验上实现了半导体器件中电子的法布里-珀罗干涉仪。特殊的实验几何形状为量子霍尔边缘态中的共同传播电子创造了干涉条件,这导致了通过器件的电流振荡。发现这些振荡的可见性在量子霍尔平台的高场边缘增加。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Interplay between snake and quantum edge states in a graphene Hall bar with a pn-junction
计算了局部栅控十字形石墨烯霍尔棒的磁电阻和霍尔电阻。顶部大门的边缘对角放置在大厅十字架的中心。四探针电阻使用Landauer-Büttiker形式计算,而透射系数使用非平衡格林函数方法获得。由于边缘通道和蛇态之间的相互作用的运输进行了研究。当两个边缘通道被占用时,我们预测霍尔和弯曲电阻的振荡作为磁场的函数,这是被占用的蛇态之间的量子干涉的结果。
2014-09-09 cond-mat.mes-hall
The v=1 Quantum Hall edge with a realistic potential
我们研究了紧铁磁v=1量子霍尔边的边模随着束缚势强度的减小而软化的现象。为了得到一个真实的电势,我们使用一个位移的背景电荷平面。当g<0.012(g是塞曼能和库仑能之比)时,我们发现了一个向自旋织构边缘的相变。
2002-03-20 cond-mat.mes-hall
The topological system with a twisting edge band: position-dependent Hall resistance
研究了具有一个扭曲边态带和一个正常边态带的$ν=1$拓扑系统。对于扭曲边态带,费米能量通过带三次,因此,在样品的一侧有三个边态;而正常边带在样品的另一侧只贡献一个边态。在这样的系统中,我们表明,它包括拓扑保护和不受保护的边缘状态,因此,它的霍尔电阻取决于霍尔测量的位置,即使是一个非线性不变的系统。这种独特的性质在正常的拓扑绝缘体中是不存在的。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall
Can Majorana zero modes in quantum Hall edges survive edge reconstruction?
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,理论物理中心);Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata(印度科学与教育研究所加尔各答分校物理系);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所国际理论科学中心)
研究探讨量子反铁磁边缘在边缘重构后Majorana零模的稳定性,发现边缘重构使拓扑态数翻倍,并通过分数约瑟夫森电流观测到新态。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Heat equilibration of integer and fractional quantum Hall edge modes in graphene
分数量子霍尔效应的空穴共轭态具有反向传播的边缘通道,其被认为交换电荷和能量。这些交换一直是广泛的理论和实验工作的主题;特别是,目前还不清楚整数量子霍尔边缘通道的存在是否源于完全填充的朗道能级影响沿边缘的热平衡。在这封信中,我们提出了热传输测量量子霍尔态的石墨烯证明,整数通道可以强烈平衡与分数的,导致显着不同的制度的量子化的热传输,取决于边缘静电。我们的研究结果可以更好地理解复杂的边缘物理分数量子霍尔制度。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
Boundary Conditions for Bulk and Edge States in Quantum Hall Systems
对于二维薛定谔哈密顿,我们制定边界条件,分裂希尔伯特空间根据边界上的本征态的手征。对于磁场,特别是对于量子霍尔系统,这种分裂对应于边缘和体状态。介绍了它在整数和分数霍尔效应中的应用以及一些未解决的问题。
1996-12-06 cond-mat.mes-hall
Dependence of the Fractional Quantum Hall Edge Critical Exponent on the Range of Interaction
对A.M.Chang等人,PRL 86,143(2001)的评论。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Simultaneous quantization of edge and bulk Hall conductivity
边缘霍尔电导率被证明是$e^2/h$的整数倍,这几乎肯定是独立的无序配置的选择。它与Kubo-Chern公式给出的体霍尔电导率的相等性来自K理论的论证。这导致样品中电流的任何重新分布的霍尔电导的量化。有人认为,在实验中,最多百分之几的总电流可以携带的边缘状态。
1999-12-10 cond-mat.mes-hall
Relaxation in driven integer quantum Hall edge states
一个高度非热的电子分布时,产生的量子霍尔边缘态源在不同的电位满足量子点接触。在最近的实验中已经观察到这种分布作为接触下游距离的函数而松弛成静止形式[Phys. Rev. Lett. 105,056803(2010)]。在这里,我们提出了一个精确的治疗的极小模型的系统填充因子为ν=2,与结果,以及帐户的观察。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scanned Potential Microscopy of Edge States in a Quantum Hall Liquid
使用低温原子力显微镜作为局部电压计,我们测量的霍尔电压分布在量子霍尔导体中的栅极诱导的非平衡边缘态人口在n=3的存在下。我们观察到急剧的电压降在样品的边缘,这是抑制通过重新平衡的边缘状态。
1999-11-22 cond-mat.mes-hall
Comment on ''Lack of Destructive Interference of Landau Edge States in the Quantum Hall Regime''
这是对J.E. Mueller in Phys. Rev. Lett. 72,2616(1994)中所述。
1997-07-19 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Spin Relaxation near the Edge of Two-Dimensional Electron Gas
本文计算了在边缘区存在自旋-轨道相互作用的二维电子气的自旋弛豫动力学。结果表明,自旋极化在边缘附近的弛豫比在体中的弛豫慢。这最终导致了自旋在边缘的积累。用解析和数值方法计算了自旋极化密度随时间的变化关系。边缘附近自旋弛豫较慢的机制与电子从边界的反射和平移对称性的缺乏有关。这些反射部分地补偿了由自旋轨道相互作用产生的电子自旋进动,从而使边缘附近的自旋极化长期存在。这种效应伴随着自旋极化振荡和自旋极化从垂直分量到面内分量的转移。
2004-06-03 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled transmission of quantum Hall edge states in bilayer graphene
二维电子气的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的边缘态是研究体激发的关键。在这里,我们展示了双层石墨烯中边缘态的受控传输。由一个独立的门控制,边缘模式的后向散射率连续调谐从0到接近1,与分数量化值对应的个别模式的顺序完整的后向散射。我们的实验证明了在双层石墨烯中可控地操纵边缘态的可行性,从而为更复杂的实验打开了大门。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetries in the Reconstruction of v=1 Quantum Hall Edges
自旋极化重构的v=1量子霍尔边缘是伴随着沿边缘的电荷密度的空间调制。我们发现,这也是有限的量子霍尔液滴的情况下:目前的自旋密度泛函计算表明,所谓的夏蒙温边缘形成一个明显的本地化的电子环周围的最大密度液滴(MDD)。这些不同阶段的边界定性同意最近的实验。对于非常软的约束,陈-西蒙斯金兹伯格-朗道理论表明,形成一个非平移不变的边缘与旋涡(孔)被困在边缘区域。
1999-08-14 cond-mat.mes-hall
From the Chern-Simons theory for the fractional quantum Hall effect to the Luttinger model of its edges
作为二维系统Chern-Simons理论的低能极限,得到了分数量子霍尔效应边缘的手征Luttinger模型。特别是我们恢复的卡茨-穆迪代数的创建和湮灭运营商的边缘密度波和玻色化公式的电子运营商在边缘。
1997-02-14 cond-mat.mes-hall
The structure of a single sharp quantum Hall edge probed by momentum-resolved tunneling
动量分辨磁隧穿光谱是在一个单一的尖锐的量子霍尔边缘。我们直接探测单个整数量子霍尔(QH)边缘模式的结构,并发现外延过度生长的解理边缘实现了尖锐的边缘限制,其中与软蚀刻或门控边缘相关的Chklovskii图像不再有效。探测量子阱中的费米波矢探测了QH边缘模的实空间位置,并揭示了小于磁长度和玻尔半径的沟道间距离。我们定量地描述了主电导峰的线形,并从它们与体值一致的位置推导出边缘填充因子。我们观察到的功能,这是由于在地面能量的量子霍尔系统的波动的色散。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved Tunneling into Fractional Quantum Hall Edges
从理论上考虑了从二维接触到量子霍尔边缘的势垒是扩展的,均匀的,平行于边缘的情况下。与先前实现的隧穿几何形状相比,微观边缘结构的细节直接表现在差分隧穿电导的电压和磁场依赖性中。特别是,它是可以测量的边缘磁等离子体激元模式的色散,并存在额外的,有时反向传播,边缘激发分支可以被检测到。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall
$8π$-periodic dissipationless ac Josephson effect on a quantum spin-Hall edge via a Quantum magnetic impurity
时间反演不变性对量子自旋霍尔边缘的性质有很强的约束。一个这样的限制是,在没有相互作用的情况下,在这样的边缘上形成的两个超导体之间的约瑟夫森结中的耗散是不可避免的。相互作用和自旋守恒破缺是在这种量子自旋霍尔边实现无耗散交流约瑟夫森效应的关键因素。我们提出了一个简单的量子杂质模型,允许创建一个无耗散分数约瑟夫森效应的量子自旋霍尔边缘。然后,我们用这个模型来证实一个一般的论点,表明任何这样的非耗散约瑟夫森效应必须由$8π$ -周期。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Universality of the edge tunneling exponent of fractional quantum Hall liquids
最近计算的量子霍尔态的边缘隧穿指数似乎与它们的拓扑性质相矛盾。我们重新审视这个问题,没有发现根本的差异。在考虑电子-电子相互作用和约束的分数量子霍尔液体微观模型中,通过精确对角化方法计算了边缘格林函数。我们对$ν= 1/3$和2/3的计算结果表明,在库仑相互作用存在的情况下,导致边缘重构的边缘的尖锐度和边缘限制势的强度是与电子隧穿I-V指数的普适性有关的参数。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall
Dynamics of the fractional quantum Hall edge probed by stroboscope measurements of trions
利用泵浦-探测频闪共焦显微镜和光谱学的观测结果,我们证明了三电子的动力学和分数量子霍尔边缘的数量级为$\sim1$ ps。由电压脉冲激发的量子霍尔边缘态的传播被检测为由与电压脉冲同步的光脉冲探测的下游边缘中的反射率的时间变化。这种频闪泵浦-探测测量的时间分辨率与探测脉冲的持续时间($\sim1$ ps)一样快。这种超快频闪测量使我们能够区分边缘激发的正常模式,称为边缘磁等离子体或电荷密度波,以及其他高能非线性激发。这是研究量子Hall边超快动力学的唯一实验方法,并使导出量子宇宙中$(1+1)=2$维弯曲时空的度规张量$g_{μν}$和在量子Hall边实现的黑洞类似物成为可能.
2022-12-11 cond-mat.mes-hall