Magnon spin Hall magnetoresistance of a gapped quantum paramagnet
受最近实验工作的启发，我们考虑了正常金属和带隙量子顺磁体之间的自旋输运。我们模拟后者作为磁振子莫特绝缘相的易平面铁磁绝缘体。我们评估介导的铁磁体和相邻的正常金属之间的界面交换耦合的自旋电流。对于我们所考虑的强相互作用磁振子，这种自旋电流产生自旋霍尔磁阻，它强烈地依赖于磁场的大小，而不是它的方向。这封信可能会激发量子磁体相位的电检测，并将这些材料纳入自旋电子器件。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Giant Hall photoconductivity in narrow-gapped Dirac materials
带隙Dirac材料中的Bloch带Berry曲率使载流子动力学具有了新的性质。在这里，我们认为，在GDM的小带隙的光响应是显着增强的Berry曲率。这表现在当被圆偏振光照射时，巨大的和可饱和的霍尔光电导性。不同于由磁场中的洛伦兹力引起的霍尔运动（其阻碍纵向载流子运动），由贝里曲率引起的霍尔光电导可以促进纵向载流子输运。在GDM中，这导致霍尔区中的螺旋度依赖的光响应，其中光电导性由其霍尔分量主导。我们发现，每个入射辐照度的诱导霍尔电导率提高了6个数量级时，从可见光区（具有相应的带隙）的远红外。这些结果表明，窄隙GDM是Berry曲率存在时出现的独特物理学的理想测试平台，并为红外和太赫兹光电子学开辟了新的途径。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in gapped graphene heterojunctions
我们模拟了异质结构中的量子霍尔效应，该异质结构由两个具有不同间隙的石墨烯条带$Δ_1$和$Δ_2$制成。我们考虑两种主要情况，$Δ_1=0,Δ_2\neq0$和$Δ_1=-Δ_2$。它们在一个基本方面是不同的：只有后者的功能扭结状态，当谷间耦合是不存在的，受到保护，免受背散射。我们计算的两个终端电导的异质结构的沟道长度高达430 nm，在两个运输配置，平行和垂直的界面。通过研究无序对沿边界输运的影响，我们量化了扭结态对背散射的鲁棒性。垂直于边界的输运显示了界面态如何为导电边缘态打开反向散射通道，破坏了均匀间隙的石墨烯霍尔棒所具有的完美电导量子化。我们的研究结果可以是相关的石墨烯沉积在六方氮化硼的研究，以及模型石墨烯的相互作用驱动的间隙相与两个等效相分离的域壁。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Ultrafast dynamics of coherences in the quantum Hall system
利用三脉冲四波混频光谱技术研究了量子霍尔系统的超快动力学。我们观察到显着的差异相比，未掺杂的系统，其中的2D电子气是不存在的。特别是，我们观察到一个大的非共振信号具有强烈的振荡。使用微观理论，我们表明，这些是由于多粒子相干光激发载流子和集体激发的二维电子气之间的相互作用。我们提取定量的信息，这些coherent的失相和干扰。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Magnus spin Hall and spin Nernst effects in gapped 2D Rashba systems
利用半经典玻尔兹曼输运理论研究了具有Rashba自旋轨道耦合的带隙二维电子气中的Magnus输运。除了它的签名中的电荷输运系数，包括在自旋电流运营商的马格努斯速度使我们能够研究马格努斯自旋输运系统。特别地，我们研究了质量间隙和费米表面拓扑结构对Magnus Hall和Nernst电导率及其自旋对应物的行为的作用。我们发现，与普遍的自旋霍尔电导率$σ_s=e/(8π)$不同，Magnus自旋霍尔电导率在零能隙极限下为零.自旋极化垂直于外加偏压（电/热）的马格努斯自旋电流是有限的，而沿偏压的极化为零。每个马格努斯电导率显示一个平台作为费米能量扫过间隙和峰值（其幅度随间隙减小）时，费米能量是在间隙边缘。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall states with gapped boundaries in an extreme lattice limit
我们提出了一个详细的微观调查分数量子霍尔态与带隙的边界在耦合双层晶格模型具有孔的对向传播的手性边缘状态的杂交和缺口。我们专注于冷原子实验的晶格极限，其中每个洞只是由一个单一的删除网站。虽然孔扭曲了原来的能带结构，并导致ingap残留的连续边缘模式，我们发现，最低的近平带代表一个更高的属系统可能会自然地形成通过控制本地跳跃的条款，间隙的边界。值得注意的是，在这个新的平带的局部相互作用导致各种阿贝尔和非阿贝尔分数量子霍尔态与间隙边界驻留在紧急高属表面，我们确定通过提取非平凡的拓扑基态简并和准粒子的分数统计。这些结果表明，即使在极端的晶格极限，实现新的分数量子霍尔态与带隙的边界的可行性，从而使一个可能的新路线走向通用的拓扑量子计算。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Hall conductance and the statistics of flux insertions in gapped interacting lattice systems
研究了零温无限体积带隙二维短程相互作用晶格系统的电荷输运。我们表明，霍尔电导是本地可计算的，是相同的所有系统，这是在相同的间隙相位。我们提供了一个严格的版本的劳克林的磁通插入的论点，这表明，对于短程纠缠系统的霍尔电导是一个整数倍的e^2/h。我们表明，霍尔电导决定磁通插入的统计。对于玻色子短程纠缠系统，这意味着霍尔电导是e^2/h的偶数倍。最后，我们适应的情况下，在一维无限体积的带隙晶格系统的量子化的无源电荷泵的证明。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Hall viscosity and nonlocal conductivity of "gapped graphene"
我们计算霍尔粘度和非局部（即，依赖于波矢量$\bm q$）在强垂直磁场存在下“带隙石墨烯”（具有两个谷的非拓扑绝缘体）的霍尔电导率。使用线性响应理论在零温度范围内的狄拉克近似的朗道水平，我们提出了谷和总霍尔粘度和电导率高达$\bm q^2$在所有频率的解析表达式。虽然总霍尔粘度和电导率的最终公式与先前获得的无间隙石墨烯相似，但推导揭示了两个系统之间的显着差异。首先，当费米能级位于导带中最低朗道能级与价带中最高朗道能级之间的间隙中时，霍尔粘度和霍尔电导率都消失。只有当费米能级{ \it不在带隙中}时，才能恢复无带隙石墨烯的常见公式。其次，在有间隙的石墨烯的情况下，不可能（至少在我们目前的方法中）定义一个单谷霍尔粘度：这个量以与间隙大小成比例的强度发散。只有当两个谷都包括在内时，在两个谷中具有相反符号的发散项才抵消，并且恢复了熟悉的结果。与此相反，非局部霍尔电导率在每个谷是有限的。这些结果表明，在$q$依赖性霍尔电导率的小$q$展开中，将霍尔粘度与$q^2$的系数联系起来的Hoyos-Son公式不能应用于每个谷，而只能应用于整个系统。定义“谷霍尔粘度”的问题仍然悬而未决。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Ultrafast ghost Hall states in a 2d altermagnet
Max-Born-Institute for Non-Linear optics（马克斯·玻恩非线性光学研究所）
研究通过Cr₂SO示例，揭示二维异磁体可通过飞秒激光光调控谷态，实现超快的自旋与谷物理现象，包括高纯度谷电流生成和无需霍尔物理的鬼 Hall 效应。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Valley Hall Effect and Non-Local Resistance in Locally Gapped Graphene
我们报告了石墨烯基器件中大量谷极化电流的出现，这些电流由空间变化的亚晶格对称性破缺区域驱动，并由非局部电阻（$R_\mathrm{NL}$）指纹揭示。通过使用的量子传输形式主义的组合，获得大量的属性以及多终端设备的响应，一个不均匀的本地带隙的存在下示出引起谷依赖的散射和有限的费米表面贡献的谷霍尔电导率，相关的特性$R_\mathrm{NL}$。这些功能是强大的，对无序，并提供了一个合理的解释有争议的实验在石墨烯/hBN超晶格。我们的研究结果表明，在石墨烯中产生谷霍尔效应的替代机制，以及通过材料和器件工程实现谷依赖电子光学的途径。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Nonequilibrium Dynamics in Two-dimensional Quantum Spin-Hall Materials
我们发展了支持多种拓扑态的单层量子自旋霍尔绝缘体中的非平衡超快光子学的理论框架。在这些材料中，普遍存在的飞秒尺度的强光-物质相互作用导致非绝热量子动力学，导致拓扑相关的非线性光电输运现象。我们研究了驱动拓扑狄拉克费米子与强超短光脉冲相互作用的机制，并揭示了各种实验上可获得的物理量，这些物理量从高次谐波产生的光谱中编码了量子材料的拓扑电子态的指纹。我们的工作为实现时间分辨谐波光谱在二维量子自旋霍尔固态系统中识别拓扑不变量的全部潜力奠定了理论基础。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Hall Viscosity in Gapped Graphene with and without a Magnetic Field
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 Kavli理论科学研究所）；Center for Spintronics Research Network, Keio University（庆应义塾大学自旋电子学研究网络中心）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Department of Physics, Kyoto University（京都大学物理学系）；Institute of Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 中科院拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所 新兴物质科学中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力研究机构 先进科学研究中心）
该研究针对带隙石墨烯，构建静态非均匀电场相关的粘弹性响应，对比应变响应，分析有无磁场下霍尔粘度的特征，关联谷依赖粘弹性与带隙狄拉克材料电磁响应，明确谷霍尔粘度产生条件。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Tunable and giant valley-selective Hall effect in gapped bilayer graphene
贝里曲率类似于磁场，但在动量空间中，并且通常存在于具有非平凡量子几何的材料中。它赋予布洛赫电子横向反常速度，即使在没有磁场的情况下也能产生类霍尔电流。我们报道了原位可调谐的谷选择性霍尔效应（VSHE）的直接观测，其中反转对称性，从而电子的几何相位，是由一个面外电场控制。我们使用高品质的双层石墨烯与固有的和可调的带隙，照射圆偏振的中红外线，并确认所观察到的霍尔电压产生的光诱导谷人口。与二硫化钼相比，我们发现的数量级更大的VSHE，由于带隙的Berry曲率的逆缩放。通过对谷选择性霍尔电导的监测，研究了带隙对Berry曲率的影响。这种VSHE的原位操作为拓扑和量子几何光电器件铺平了道路，例如更鲁棒的开关和检测器。
2022-04-20 cond-mat.mes-hall
Ultrafast unidirectional spin Hall magnetoresistance driven by terahertz light field
本文证明单向自旋霍尔磁电阻可在太赫兹频率下由光场激发，用于皮秒级磁状态电学读出，并通过温度依赖性测量揭示电子-磁振子自旋翻转散射的关键贡献，为全电学检测太赫兹磁振子模式提供可能。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall
Ultrafast nonlinear Hall effect in black phosphorus
Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；CNR-ISM, Division of Ultrafast Processes in Materials (FLASHit)（意大利国家研究委员会材料科学研究所超快过程部门（FLASHit））；CELIA, University of Bordeaux–CNRS–CEA（波尔多大学-法国国家科学研究中心-法国原子能和替代能源委员会联合实验室）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院凝聚态物理国家实验室）；Institute for Optics and Atomic Physics, Technical University Berlin（柏林工业大学光学与原子物理研究所）；Department of Physics, Tor Vergata University of Rome（罗马托尔维尔加塔大学物理系）
研究通过动态对称破缺在黑磷中观察到超快非线性霍尔效应，揭示了载流子动力学和诱导场的微观机制，为超快光-电转换提供了新可能。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase transitions on the edge of the ν=5/2 Pfaffian and anti-Pfaffian quantum Hall state
从填充分数$ν={5/2}$分数量子Hall（FractionalQuantumHall）态的边缘重构Pfronan态和反Pfronan态出发，研究发现对向传播边缘模之间的相互作用可以在边缘上诱导相变.在新的“马约拉纳缺口”阶段，一对反向传播的中性马约拉纳模式成为缺口。在新的Majorana带隙相中，准粒子隧穿指数对于边缘重构Pfizer态从$g=1/4$变为$g=1/2$，对于反Pfizer态从$g=1/2$变为$g=0.55-0.75$。新相位是所观察到的$ν={5/2}$状态的候选状态。此外，马约拉纳缺口相提供的例子，非平凡的量子相变可以发生在边缘上的一个bisOH状态没有任何改变的体积拓扑秩序。
2008-04-13 cond-mat.mes-hall
All-Optical Generation and Tuning of Ultrafast Spin-Hall Current via Optical Vortices
自旋霍尔效应是自旋电子学的基石之一，是指在偏压下样品中横向于电荷流的自旋密度出现不平衡。本研究提出了一种利用亚皮秒激光脉冲光涡旋超快产生和调谐单向非线性自旋霍尔电流的新方法。当与物质相互作用时，由涡旋携带并由其拓扑电荷量化的光学轨道角动量（OAM）被转移到载流子。样品中的剩余自旋-轨道耦合与限制效应一起允许利用吸收的光学OAM来时空控制自旋通道。随着光学拓扑荷的增加，非线性自旋霍尔电流和动态自旋霍尔角都增加。其原因是转移了更高量的OAM和增强了有效的自旋-轨道相互作用强度。不需要偏置电压。我们证明了自旋霍尔电流可以全光产生的开路几何环结构的样品。这些结果来自于耦合到声子环境的时空网格上的自旋相关量子动力学的全面传播。这些发现指向一个多功能和可控的工具，用于超快产生自旋积累，具有各种应用，如超快自旋转移扭矩和电荷和自旋电流脉冲发射器的来源。
2018-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of ultrafast exciton dynamics in the Quantum Hall system
本文讨论了量子霍尔系统中激子的超快非线性光学响应理论。我们的理论集中在低能量集体电子激发的冷，强关联，二维电子气（2DEG）的基态中存在的作用。它考虑到基态电子相关和泡利交换和相互作用的光激发激子和集体激发之间的影响。我们的提法解决了初始相干政权，其中的动力学是由激子和2DEG极化，和随后的非相干政权，占主导地位的人口dynamics.We描述非马尔可夫记忆，退相，相关效应和非线性激子杂交由于非瞬时相互作用。我们确定了签名的相干朗道能级间磁等离子体激元（MP）的时间分布的三脉冲时间积分的四波混频信号在初始相干制度。
2005-08-12 cond-mat.mes-hall
Gap opening in the zeroth Landau level in gapped graphene: Pseudo-Zeeman splitting in an angular magnetic field
我们提出了一个理论研究的间隙开放的零朗道水平的石墨烯作为一个结果的伪塞曼相互作用。所施加的磁场与载流子的谷赝自旋自由度耦合，导致赝塞曼相互作用。为了研究它在电荷中性点（CNP）输运中的作用，我们研究了在有角向磁场中存在赝塞曼相互作用的带隙石墨烯中的整数量子霍尔效应（QHE）.利用Kubo-Greenwood公式推导了霍尔电导率的解析表达式。我们还确定了在第一玻恩近似下的弹性杂质散射的纵向电导率。我们表明，伪塞曼分裂导致在高磁场和零坪霍尔电导率的碰撞电导率的最小值。在CNP激活运输的证据被发现从碰撞电导率的温度依赖性。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
High-temperature quantum Hall effect in finite gapped HgTe quantum wells
我们报告的观察量子霍尔效应在高温下的碲化汞量子阱具有有限的带隙和厚度低于和高于临界厚度$d_\textnormal{c}$，从一个二维的拓扑绝缘体的传统半导体。在高载流子浓度下，我们观察到量子化的霍尔电导率高达60，K，朗道能级之间的能隙为25，meV的数量级，与从$\mathbf{k\cdot p}$计算获得的朗道能级谱很好地一致。使用在$ν=2\rightarrow 1$的平台-平台转变的标度方法，我们发现标度系数$κ=0.45 \pm 0.04$与标度理论的普适性是一致的，我们没有发现增加的电子-声子相互作用的迹象，以改变标度，即使在这些升高的温度。将有限带隙的碲化汞量子阱中量子化霍尔电阻的高温极限与石墨烯中的室温实验进行比较，发现量子化击穿时的能隙超过了热能相同数量级。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
Controlling the orbital Hall effect in gapped bilayer graphene in the terahertz regime
本文研究带隙双层石墨烯在太赫兹频段的交流轨道霍尔效应，通过垂直电场连续调控能带隙与临界频率，并分析弱磁场下时间反演对称性破缺的影响。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall
Direction-dependent linear response for gapped nodal-line semimetals in planar-Hall configurations
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
研究平面霍尔配置中存在方向依赖性的线性响应，揭示有隙节点线半金属的拓扑特性，通过 Berry 曲率和轨道磁矩非零值展示其独特响应特征。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Nernst and Ettingshausen effects in gapped quantum materials
我们调查是否可能存在拓扑不变量的间隙二维材料在低温下的无耗散热电输运。我们给出了宏观和微观的参数表明，热电输运系数消失在零温度的限制，从而拓扑不变量只产生从电霍尔电导和热霍尔电导。我们的论证适用于具有任意强相互作用的系统。我们还表明，没有类似的熵无泵。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Ultrafast Coherent and Incoherent Spin Torques via Terahertz Spin-Hall Magnetoresistance
Charles University（查理大学）；University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Czech Academy of Sciences（捷克科学院）；Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学和短脉冲光谱研究所）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Martin-Luther-Universität, Halle（哈雷马丁·路德大学）
本研究通过YIG/Pt体系观测到直流至1.5 THz的自旋霍尔磁电阻，揭示了超快自旋力矩由相干与非相干自旋力矩竞争导致，确立了太赫兹SMR作为探测自旋-磁子耦合的非接触方法，为新型自旋器件研发提供工具。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Energy-efficient ultrafast SOT-MRAMs based on low-resistivity spin Hall metal Au0.25Pt0.75
许多关键的电子技术（例如，大规模计算、机器学习和超导电子学）需要快速、可靠、节能并且同时具有低阻抗的新存储器，这仍然是一个挑战。由自旋轨道力矩（SOT）驱动的非易失性磁阻随机存取存储器（MRAM）有希望比常规半导体和自旋转移力矩磁性存储器更快且更节能。这项工作的报告，自旋霍尔效应的低电阻率Au 0.25 Pt 0.75薄膜，使超快的抗阻尼转矩开关的SOT-MRAM器件的电流脉冲宽度短至200 ps。如果结合工业质量光刻和已经证明的界面工程，我们的结果表明，基于Au 0.25 Pt 0.75的优化MRAM单元可以具有节能，超快和可靠的开关，例如，对于1 ns脉冲，写入能量< 1 fJ（< 50 fJ），写入错误率为50%（<1 e-5）。Au0.25Pt0.75器件的抗阻尼转矩切换比刚性宏自旋模型预期的快10倍，这很可能是由于自由层内增强的非均匀性导致的快速微磁性。这些结果证明了基于Au0.25Pt0.75的SOT-MRAM作为超快、可靠、节能、低阻抗和无限耐久存储器的候选者的可行性。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tight-binding study of the magneto-optical properties of gapped graphene
我们研究了带隙石墨烯在磁场作用下的光学性质。我们考虑一个模型的基础上的狄拉克方程，通过一个质量项，其中的对角线和霍尔光学电导率的解析表达式可以导出的间隙。讨论了质量项对电子-空穴对称性和$π$ - $π^*$对称性的影响及其对光学霍尔电导的影响。我们将这些结果与紧束缚模型进行了比较，紧束缚模型中的质量是通过交错势和磁场通过Peierls替换来模拟的。考虑反点晶格作为质量项的来源，我们专注于质量项占主导地位的回旋能量的限制。我们发现，一个大的间隙淬火的磁场的效果。相邻的$π$轨道之间的重叠的作用进行了研究，我们发现，重叠的光学霍尔电导率的狄拉克模型中错过了显着的后果。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall
Higher Hall conductivity from a single wave function: Obstructions to symmetry-preserving gapped edge of (2+1)D topological order
本文提出从单一波函数提取更高霍尔电导率，以判定U(1)对称拓扑序是否存在对称性保持的有能隙边缘态，并通过数值验证及推广到李群对称性。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Non-conservation of the valley density and its implications for the observation of the valley Hall effect
研究指出驱动谷霍尔效应的电场会破坏谷密度守恒，导致完全带隙绝缘体中无法观测到该效应，并在非完全带隙系统中推导了边缘谷密度积累的费米面公式。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall
Probing of large interfacial contribution to spin orbit coupling in CoFeB/Ta heterostructure by ultrafast THz emission spectroscopy
超快THz辐射从铁磁/双金属双层异质结构为基础的自旋电子发射器的产生一般利用的转换，从自旋到电荷电流的双金属层内，其界面与铁磁层。对于这种结构的THz发射的逆自旋霍尔效应的潜在机制的各种可能的子贡献，需要被利用，不仅用于调查在材料性质本身的基本水平上的复杂性，而且用于改善它们的宽带和高功率THz发射的性能。在这里，我们报告超快太赫兹发射CoFeB/Ta双层在不同的样品温度在一个大的范围内解开的作用，内在和外在的自旋电荷转换过程。除了在太赫兹发射的增强，其温度依赖性显示太赫兹信号极性反转，如果CoFeB/Ta样品在升高的温度下退火。我们提取的自旋霍尔电阻率的行为，确定内在的自旋霍尔电导率的贡献，并与标准的Fe/Pt系统进行比较。我们的研究结果清楚地表明了一个巨大的界面贡献的整体自旋霍尔角所产生的修改后的界面在退火的CoFeB/Ta，其中在相应的自旋霍尔角的符号反转表现出从太赫兹振幅随温度的变化。
2022-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-activated transport from band geometry in gapped nodal-line semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文发展非微扰半经典理论，揭示轨道磁矩重构费米面并激活零场缺失的内禀霍尔电流，提出磁场激活的几何输运作为节线半金属的特征标志。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anomalous Spin Transport Properties of Gapped Dirac Electrons with Tilting
研究了带隙Dirac电子的反常自旋输运系数，并将其应用于准二维有机导体$α$ -（BETS）$_2$ I $_3$.在自旋轨道相互作用引起的间隙的存在下，我们表明，有效的哈密顿量是类似的模型所考虑的凯恩和梅勒与额外的倾斜。有了这个有效的哈密顿量，电导率张量的线性顺序的施加磁场的解析使用微观线性响应理论或久保公式。结果表明，在该体系中，自旋霍尔电导率和与磁场成正比的反常对角自旋电导率都变为非零，它们分别用Berry曲率和轨道磁矩表示，用典型参数估算的自旋霍尔电导率值与Pt的自旋霍尔电导率值相当.
2022-02-03 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Nonlinear Optical Response of Strongly Correlated Systems: Dynamics in the Quantum Hall Effect Regime
我们提出了一个强关联系统的相干超快非线性光学响应的理论公式，并讨论了库仑关联占主导地位的一个例子。我们分离出的相关贡献的三阶非线性极化，并确定非马尔可夫退相效应来自非瞬时相互作用和传播的多体系统的集体激发的时间。讨论了在垂直磁场中二维电子气（2DEG）的朗道能级间磁等离子体激元（MP）激发的四波混频（FWM）谱的时频特性.我们预测最低朗道能级（LL）FWM信号的共振增强、下一个LL磁激子（X）的强烈非马尔科夫退相、对称的FWM时间分布以及作为量子动力学起源的时间延迟的函数的强烈振荡。我们表明，相关效应可以控制实验通过调谐两个最低的激光二极管之间的光激发的中心频率。
2002-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapped broken symmetry states in ABC trilayer graphene
我们采用自洽的Hartree-Fock近似和真实的库仑相互作用对$π$带电子进行模拟，探讨了弱无序ABC堆叠三层石墨烯中对称性破缺的可能性.通过总能量的比较，研究了有带隙和无带隙对称破缺态与正常态之间的竞争。我们发现，带隙状态是有利的，与双层的情况下，无隙的对称性破缺状态是不亚稳态。在带隙态中，层反铁磁态优于反常态和自旋霍尔态。
2012-08-01 cond-mat.mes-hall
Large anomalous Hall and Nernst effect from nodal line symmetry breaking in Fe$_2$MnX (X=P,As,Sb)
为了获得大的反常霍尔和能斯特效应，需要在费米能附近有大的贝里曲率。这种Berry曲率可以由Weyl点和有间隙的节线引起。一种可能的机制发生在具有对称群的系统中，其中镜像平面导致受保护的节线结构。当这些镜像对称被打破时，e。G.通过固定磁化方向，前节线中的间隙可以沿着间隙线产生Weyl点和大的Berry曲率。在这项工作中，我们研究了这种效应在一个最小的有效模型，并与真正的正规Heusler化合物Fe $_2$ MnX（X=P，As，Sb）的结果。这些材料在非磁性的情况下有三个镜像平面，导致费米能级附近的三个节线。然而，取决于磁化的方向，一些镜像平面被破坏，并且相应的线被隔开，从而产生大的Berry曲率。由于费米能级位于带隙线附近，这导致了很大的反常霍尔和能斯特效应，在系统中掺杂一点点就可以将其调谐到甚至更高的值。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain induced quantum Hall effect of excitons in graphene
我们研究了由单层和双层带隙石墨烯中的应变引起的均匀赝磁场对激子的作用。对于我们的分析，至关重要的是伪磁场作用于激子的组成粒子的电荷，即，电子和空穴，与磁场相比也是如此。此外，使用圆偏振激光场，电子和空穴可以仅在带隙石墨烯的蜂窝晶格的一个谷中被激发。这打破了时间反演对称性，并提供了可能性，观察各种量子霍尔现象在这个赝磁激子系统。我们的研究提出了复合粒子的量子霍尔效应的基本问题，为赝磁激子的量子霍尔物理铺平了道路。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall
Laser-driven Ultrafast Dynamics of a Fractional Quantum Hall System
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
本文提出准一维模型研究激光驱动的分数量子霍尔系统超快动力学，发现磁等离激元和手性引力子模式，并表明线偏振脉冲可激发引力子模式。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unquantized thermal Hall effect in quantum spin liquids with spinon Fermi surfaces
最近的理论研究发现，在具有拓扑有序的带隙态上施加磁场，可以得到具有自旋费米面的量子自旋液体态。我们调查的热霍尔电导率在这个过渡，描述如何量子化的热霍尔电导率的带隙状态的变化，在无隙自旋费米表面状态的非量子化的热霍尔电导率。我们考虑两种情况，这两种情况都具有潜在的实验兴趣：蜂窝晶格上具有非阿贝尔伊辛拓扑序的状态，以及三角晶格上具有阿贝尔手征自旋液体拓扑序的状态。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnus Nernst and thermal Hall effect
受最近预测的反转对称性破缺系统中的马格努斯霍尔效应的启发，本文研究了马格努斯能斯特效应和马格努斯热霍尔效应。在存在内建电场的情况下，具有有限Berry曲率的电子的自旋转波包产生垂直于两者的马格努斯速度。这种反常的马格努斯速度引起了马格努斯霍尔输运，这体现在所有四个电热输运系数。在本文中，我们证明了存在的马格努斯能斯特和马格努斯热霍尔效应在单层WTe 2和带隙的双层石墨烯，使用半经典玻尔兹曼形式主义。我们发现，马格努斯速度也可以引起马格努斯谷霍尔效应在带隙石墨烯。马格努斯速度可以用于实验探测Berry曲率，以及设计新颖的电气和电热设备。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic Hall effect at Berry curvature hot spot
Berry曲率的热点通常出现在布洛赫带反交叉处，在那里由于Berry相位而产生的霍尔效应最为显著。在小间隙的情况下，在中等电场中可以超过现有霍尔电流公式的绝热极限。本文提出了一种非绝热霍尔效应的理论，即非微扰地捕获跨隙电子-空穴受电场的激发。我们发现了场诱导的电子-空穴相干性和本征霍尔速度之间的一般联系。在相干演化中，电子-空穴相干性可以表现为相当大的ac霍尔速度。当考虑到环境噪声时，它与电场的联合作用有利于电子-空穴相干的形式，该形式仅是波矢和场的函数，导致直流非线性霍尔效应。霍尔电流在场中具有所有奇阶项，并且仍然保留Berry曲率的固有作用。以带隙的狄拉克锥为例进行了定量研究，我们的理论可以用来描述带隙边缘绝缘体如石墨烯和二维MnBi $_{2}$ Te $_{4}$中的体赝自旋霍尔电流
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Sub 100-ps dynamics of the anomalous Hall effect at THz frequencies
本文报道了用太赫兹时域光谱技术测量的4f 3d金属合金中的反常霍尔效应。所观察到的太赫兹自旋相关的传输现象的强度是在良好的协议与预期的基础上电子输运测量。利用这种效应，我们成功地揭示了GdFeCo合金中伴随着亚100皮秒光致磁化反转的反常霍尔效应的超快动力学。实验表明，在太赫兹频率的自旋电子器件磁和超快控制电流的能力。
2016-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Edge currents shunt the insulating bulk in gapped graphene
通过提升石墨烯的亚晶格对称性，可以在石墨烯的电子光谱中打开一个能隙。在双层中，可以打开大至0.2 eV的间隙。然而，这些间隙很少导致这种半导体在低温下预期的高度绝缘状态。这个长期存在的谜团通常用电荷不均匀性来解释。在这里，我们调查的空间分布的邻近感生的超导电流在带隙的石墨烯，也比较测量在正常状态下的霍尔酒吧和科尔比诺几何形状。通过逐渐打开双层石墨烯中的间隙，我们发现在电荷中性点处的超电流从均匀变化为沿着石墨烯边缘附近的窄条传播。在有间隙的单分子膜中也发现了类似的条纹。这些意见得到证实，通过使用“无边”的Corbino几何形状，在这种情况下，在中性点的电阻率随间隙的增加呈指数增加，如预期的普通半导体。这与霍尔棒几何形状相反，在霍尔棒几何形状中，在类似条件下测量的电阻率饱和到仅约几个电阻量子的值。我们属性的金属般的边缘电导的非平凡的拓扑结构的缺口狄拉克光谱。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall
The Fractional Hall hierarchy from duality
通过逐次应用三维对偶于复合费米子Landau能级，修改的Dirac复合费米子理论为单一Landau能级内有能隙与无能隙分数霍尔态提供了统一描述，揭示了复杂的临界点与真空图景。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Sound Induced Hall Currents in Weyl Exciton Insulators
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（物理与天文学院，上海交通大学）
研究外尔激子绝缘体中的输运，基于低能哈密顿量发展半经典波包理论，发现声致霍尔电流，其源于质量诱导贝里结构，为外尔激子序提供直接探针及相互作用产生质量的输运特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Prediction of High-Temperature Half Quantum Anomalous Hall Effect in a Semi-magnetic Topological Insulator of MnBi$_2$Te$_4$/Sb$_2$Te$_3$
本文提出 MnBi$_2$Te$_4$/Sb$_2$Te$_3$ 半磁拓扑绝缘体平台，通过近邻耦合和 Cr 掺杂在高温下实现半量子反常霍尔效应，并阐明有能隙与无能隙 Dirac 能带对霍尔电导的贡献机制。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Spin Symmetry of the Bilayer Graphene Groundstate
我们展示了清洁，悬浮双层石墨烯的非线性输运实验，揭示了态密度的差距。观察能隙在不同取向的磁场中的演化，我们发现基态是一个自旋有序相。在三种可能的带隙基态中，我们可以排除量子反常霍尔相，留下层反铁磁体和量子自旋霍尔相作为双层石墨烯唯一可能的带隙基态。
2013-04-13 cond-mat.mes-hall
Ultrafast THz probing of nonlocal orbital current in transverse multilayer metallic heterostructures
该研究利用飞秒光激发产生的太赫兹发射，探测金属多层异质结构中的非局域轨道电流及轨道—电荷电流转换，并通过温度依赖测量区分轨道与自旋贡献。
2023-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast magnetization switching by spin-orbit torques
重金属/铁磁双层膜中由自旋霍尔和界面效应引起的自旋轨道转矩允许基于面内电流注入的开关几何形状。使用这种几何形状，我们证明了确定性的磁化反转的电流脉冲范围从180 ps到ms的Pt/Co/AlOx点的横向尺寸为90 nm。我们的开关概率和临界电流$I_c$的脉冲长度，幅度和外部磁场的函数。我们的数据证据两个不同的制度：一个短时间的内在制度，其中$I_c$比例线性与脉冲长度的倒数，和一个长时间的热辅助制度，其中$I_c$变化微弱。这两个制度是一致的磁化反转进行的成核和快速传播的领域。我们发现，$I_c$是一个因素3-4相比，一个单域模型和孵化时间是可以忽略不计的小，这是一个标志性的特点自旋轨道扭矩。
2014-09-04 cond-mat.mes-hall
Ultrafast optical control over spin and momentum in solids
本文提出结合线偏振与圆偏振激光脉冲的混合控制方案，在单层 WSe$_2$ 中实现第一布里渊区内指定自旋和晶体动量电荷激发的超快精确制备。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Edge states in Graphene: from gapped flat band to gapless chiral modes
我们研究了石墨烯系统中的边缘态，其中通过反转对称性破缺打开了体能隙。我们发现，边带色散可以通过施加在边界上的电势来控制，其尺度为单胞长度。在一定的边界势下，发现了速度依赖于谷的无带隙边态，这与量子自旋霍尔系统中的自旋依赖的无带隙手征边态完全相似。揭示了边态与体拓扑性质之间的联系。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The gapped state of a carbon mono-layer in periodic magnetic and electric fields
当平滑的、平均为零的、周期性的磁场和电场施加到碳单层（石墨烯）时，在价带和导带之间引入间隙。在这里，这种间隙状态进行了研究分析。它被发现，它不对应于一个带绝缘体：一个恒定的电场感应量子化霍尔电流，即使通过样品的磁通量为零，并没有朗道能级。该现象与Haldegree在周期性磁场中发现的石墨烯样品的现象是相同类型的，该周期性磁场是不平滑的，即在石墨烯晶格常数的尺度上快速变化。这种效应可以用无源、Kohmoto、Nightingale和den Nijs的拓扑理论来解释。对于本文所研究的系统，也给出了简单物理原理的解释。这样，没有磁通量的霍尔效应这一明显奇怪的现象就被揭开了一些神秘的面纱。此外，Halfton的模型需要控制长度尺度小于1埃的外部磁场，因此很难在实验上实现。对于这里研究的模型，控制外部场的长度尺度是由两个数量级或更多的是足够的。因此，该模型更适合于实验实现。
2009-04-24 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Asymmetry in Gapped Topological Insulator Surface States
本文研究了能隙和塞曼相互作用对存在于拓扑绝缘体表面的螺旋狄拉克费米子的联合作用。磁光性质，磁化强度，霍尔效应和状态密度被认为是强调粒子-空穴的不对称性时出现的次主导薛定谔片包括随着主导狄拉克部分的哈密顿量。在适当的情况下，我们将我们的结果与塞曼分裂行为不同的单谷间隙石墨烯系统的结果进行比较。在不需要半经典Onsager量子化条件的情况下，我们给出了由带隙项和薛定谔项的组合效应引起的磁振荡中的相位偏移的推导。我们的结果同意以前的讨论的基础上半经典的论点。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
Torsion, energy magnetization and thermal Hall effect
我们研究的有效行动的流体静力响应扭转的自旋连接的情况下，在有缺口的$\left(2+1\right)$维拓扑相。在以前的研究中，一个扭转的陈-西蒙斯项与温度平方（PDMATHAMN）系数被提出作为替代作用来描述热霍尔效应的想法平衡的热扩散的扭转场。然而，问题仍然存在，这种行动是否会导致局部批量的热响应，这是不抑制的差距。在我们的流体静力学有效的行动，我们表明，$T^2$体项是不变的变化下，考虑到反作用的几何形状对局部温度，这精确地描述了边缘热流边界条款。此外，在平衡状态下没有边界自同构异常和大体积流入热流，因此没有边到边绝热热流泵浦。这些结果与间隙相的指数抑制热流是一致的。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
