A Study of Geometry in Anisotropic Quantum Hall States by Principal Component Analysis
在存在质量各向异性、各向异性相互作用或面内磁场的情况下,量子霍尔液滴可以表现出形状变形和内部几何自由度。我们通过主成分分析来表征量子霍尔态的几何结构,主成分分析是一种强调数据集变化的统计技术。我们首先测试的方法在一个整数量子霍尔液滴的偶极-偶极相互作用的磁盘几何。在随后的应用中,分数量子霍尔系统的各向异性库仑相互作用的环面几何,我们证明了主成分分析可以量化度规自由度和预测的$ν= 1/3$状态的崩溃。我们还计算了填充分数$ν= 1/5$和$2/5$的相互作用各向异性的度量响应,并表明该响应在相同的Jain序列中大致相同,但对于不同的序列,各向异性可能会有所不同。
2020-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall effective action for anisotropic Dirac semi-metal
本文研究了半狄拉克临界相的霍尔输运。的建设是基于空间各向异性的相对论系统的协变制定。几何数据与外部电磁场一起被用来设计一个扩展程序,导致一个低能量的有效行动一致的离散$PT$对称性,我们施加。我们使用的行动,讨论有助于霍尔传输和提取系数的条款。我们还讨论了相关的标度对称性。
2020-06-25 cond-mat.str-el hep-th
Anisotropic Pseudopotential Characterization of Quantum Hall Systems under Tilted Magnetic Field
我们解析地导出了有限厚度的量子霍尔系统在简谐垂直约束和面内磁场作用下的有效两体相互作用。在广义赝势的基础上,对最低朗道能级(LLL)和第一朗道能级(1LL)中的各向异性有效相互作用进行了扩展,分析了一些显著的各向同性和各向异性赝势的系数与样品厚度和面内磁场强度的关系.我们还研究了拓扑量子霍尔态的稳定性,特别是Laughlin态和它的涌现引导中心度规,我们现在可以解析计算。揭示了1LL中Laughlin态的各向异性方向的一个有趣的重新取向,并且我们还讨论了这种具有破缺旋转对称性的量子Hall系统的各种可能的实验后果。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Frequency Dependence of Diagonal Resistance in Fractional Quantum Hall Effect via Periodic Modulation of Magnetic Field
分数量子霍尔(FractionalQuantumHall,简称FQH)态的能谱由忽略电子间库仑相互作用的单电子能量(朗道能量)、经典库仑能量和通过量子跃迁产生的量子能量组成。在此,朗道能和经典库仑能之和连续地取决于填充因子的值。然而,量子跃迁能量不连续地依赖于填充因子的值。这种不连续性产生了许多稳定的C3 H态的能隙。特定填充因子的能隙产生霍尔电阻的精确限制。一个新的实验被认为是如下;作为一个例子,磁场强度被固定为在2/3的填充因子下限制霍尔电阻的值。此外,频率为f的磁调制应用于系统。测量了对角电阻的频率依赖性。然后,它是在本文中示出的对角电阻急剧变化,在某些频率值f0。我们阐明了该值f_0与霍尔平台磁场强度宽度dB之间的关系为f_0 = e dB /(4 π m),其中-e为电子电荷,Pi =3.141592,m为电子质量。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diagonal and Hall holographic conductivities dual to a bulk condensate of magnetic monopoles
采用全息算符混合技术处理规范/引力对偶中的耦合扰动,数值计算了与磁单极子体凝聚对偶的强耦合量子场论中对角电导率和霍尔电导率的实部和虚部.所得结果表明,文献中的一个结论,即三维强耦合量子场论中全息直流电导率与四维体磁凝聚体对偶的消失,同样适用于拓扑$θ$项存在时对角电导率和霍尔电导率的计算.因此,体磁单极凝聚被认为是产生直流电导率为零的双强耦合量子场论的一种相当普遍且鲁棒的机制。频率,$θ$ -角和特征质量尺度上的电导率的结果之间的相互作用进行了研究。
2020-05-07 cond-mat.str-el hep-th
Quasiholes of 1/3 and 7/3 quantum Hall states: size estimates via exact diagonalization and density-matrix renormalization group
通过精确对角化和密度矩阵重整化群计算,我们确定了$ν=1/3$和$ν=7/3$量子霍尔态中基本准空穴的大小.在填充因子$ν=1/3$下的准空穴尺寸估计为$\approx 4\ell_B$,$ν=7/3$的准空穴尺寸估计为$\approx 7\ell_B$,其中$\ell_B$是磁性长度。相比之下,劳克林准洞的大小,预计捕捉这两个国家的基本物理,是大约$\approx 2.5\ell_B$。我们的工作支持了早先的发现,即准空穴在第一激发朗道能级是显着大于在最低朗道能级。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall states in two-dimensional electron systems with anisotropic interactions
利用环面几何中小系统的精确对角化方法,研究了库仑相互作用对1/3填充分数量子霍尔系统的各向异性效应。对于弱各向异性的系统仍然是一个不可压缩的量子液体,虽然各向异性体现在密度关联函数和激发光谱。当各向异性的强度增加时,我们发现系统发展出具有一维电荷密度波序的类Hall-smectic相,并且在强各向异性极限下对一维晶体是不稳定的。在所有三个阶段的Laughlin液体,Hall-smectic-like,和晶体相的各向异性库仑系统的基态可以很好地描述由一个家庭的模型波函数产生的各向异性投影哈密顿量。我们讨论的相关性的结果的几何描述的分数量子霍尔状态提出的Haldom [物理。107 116801(2011)]。
2012-07-17 cond-mat.str-el
Anisotropic Coulomb exchange as source of Kitaev and off-diagonal symmetric anisotropic couplings
通过量子化学计算揭示各向异性库仑交换在Kitaev-Heisenberg体系中可与动力学交换和超交换相当甚至更大,为调控Kitaev-Heisenberg磁性提供新概念框架。
2023-06-30 cond-mat.str-el
Evidence for a fractional quantum Hall state with anisotropic longitudinal transport
在高磁场下,费米能级位于N=0的最低朗道能级(LL),一个干净的二维电子系统(2DES)表现出许多不可压缩的液相,这些液相显示出分数量子化霍尔效应(Fractional quantitative Hall effect,HLE)(Das Sarma and Pinczuk,1997)。这些液相不破坏旋转对称性,表现出在平面内各向同性的双折射率。相反,在较低的领域,当费米能级位于$N\ge2$第三和几个更高的LL,2DES显示出明显不同的集体状态的类。特别地,这些高LL的接近一半填充,2DES在低温下表现出强烈的各向异性纵向阻力(Lilly等人,1999; Du等人,1999年)。这些“条纹”相不表现出量子化的霍尔效应,类似于具有破缺的旋转对称性和取向有序性的液晶(Koulakov等人,1996; Fogler等人,1996; Moessner和Chalker,1996; Fradkin和Kivelson,1999; Fradkin等人,2010)。在这里,我们报告了一个令人惊讶的新观察:在N=1秒LL的电阻率张量同时显示一个强大的分数量化霍尔高原和一个强各向异性的纵向电阻类似的条纹相的电子配置。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic magnetoresistance and piezoelectric effect in GaAs Hall samples
在这项工作中,我们认为,各向异性的相互作用势可以稳定各向异性的液相的电子,即使在一个强磁场制度,通常期望看到只有各向同性量子霍尔或各向同性费米液体状态。我们使用这种方法来支持一个理论框架,设想在最低的朗道水平的各向异性液晶态的电子的可能性。特别是,我们认为,各向异性的液体状态的电子可能会稳定在最低的朗道水平接近液-固过渡区的填充因子$ν=1/6$为一个给定的各向异性库仑相互作用势。旋转对称性破缺的液晶态的量子蒙特卡罗模拟表明液晶有序的稳定性与在填充因子$ν=1/6$的最低朗道水平的各向异性稳定的电子的各向异性液体状态的存在相一致。
2017-04-03 cond-mat.str-el
Spin Liquid Phase in Anisotropic Triangular Lattice Heisenberg Model: Exact diagonalization and density-matrix renormalization group calculations
基于精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们证明了各向异性三角格子海森堡自旋模型具有三个不同的量子相。特别是,自旋液相是存在于弱链间耦合制度,其特征在于沿较弱的耦合方向和准一维自旋结构因子沿链方向的指数衰减的自旋相关器,在协议的Cs2 CuCl 4化合物的实验。在所得到的相图中,自旋液相被发现持续到一个相对大的临界各向异性耦合比J '/J=0.78,这是稳定的强量子涨落,与宇称对称性不同的两个磁有序态在较强的耦合制度。
2006-08-02 cond-mat.str-el
Hamiltonian Theory of Anisotropic Fractional Quantum Hall States
转动不变的分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FHH)态长期以来被理解为复合玻色子或复合费米子。最近的研究都不可压缩和可压缩状态在高度倾斜的领域,使他们的各向异性,揭示了令人困惑的功能,迄今为止,无法定量解释。作者与R. Shankar在构建和分析一个运营商为基础的理论,在旋转不变的ESTHE在这里推广到各向异性的情况下。我们计算了许多主分数态在最低和第一朗道能级的有效各向异性,发现与以前的理论结果很好的协议。我们比较了有限样品厚度的模型势中的有效各向异性,发现与实验结果吻合得很好。
2013-10-23 cond-mat.str-el
Theory of Anomalous Hall Effect in a Heavy fermion System with a Strong Anisotropic Crystal Field
在重费米子系统中,除了由洛伦兹力引起的正常霍尔效应外,还存在由定域$f$ -轨道自由度引起的反常霍尔效应.在1994年,我们发现由反常霍尔效应($R_H^{AHE}$)引起的霍尔系数在许多化合物中占主导地位,并且在低温下关系式$R_H^{AHE} \propto ρ^2$($ρ$是电阻率)成立。在这项工作中,我们研究的系统中的磁化率是高度各向异性的强结晶电场的$f$ -轨道。有趣的是,我们发现,$R_H^{AHE}$几乎是各向同性的一般。这种趋势经常在实验中观察到,这引起了人们的怀疑,即反常的霍尔效应在实际材料中可能是无关紧要的。我们的理论对应于Karplus和Luttinger对铁磁金属的开创性工作的修正和概括。
1997-07-01 cond-mat.str-el
Localized quasiholes and the Majorana fermion in fractional quantum Hall state at nu=5/2 via direct diagonalization
利用球几何中的精确对角化方法,研究了nu=5/2的定域准空穴系统,其相互作用介于纯库仑相互作用和三体相互作用之间,其中Moore-Read态是精确的基态.我们表明,电荷e/4准空穴可以很容易地通过一个δ函数钉扎势局域化。使用调谐的平滑钉扎势,准空穴半径可以被限制到大约三个磁长度单位。对于两个准空穴的系统,基态的Moore-Read极限和库仑极限之间的绝热连续性成立,而对于四个准空穴,最低的两个能态表现出绝热连续性。这意味着存在一个马约拉纳费米子纯库仑相互作用。我们还提出了初步的结果,在库仑极限编织在系统中包含四个准空穴,多达14个电子,对角化的第二朗道级希尔伯特空间的全自旋极化部门。
2011-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field-dependent anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in epitaxial magnetite thin films
本文系统地研究了磁铁矿(Fe_3O_4)外延薄膜的纵向和横向磁电阻率随温度和磁场的变化关系。各向异性磁阻(AMR)和平面霍尔效应(PHE)对电流和磁化相对于晶轴的面内取向敏感,其方式与系统的立方对称性一致。我们还表明,AMR表现出符号反转作为温度的函数,它显示出显着的场依赖性,而不饱和高达9 T。我们的研究结果提供了一个统一的描述外延磁铁矿薄膜的各向异性磁阻效应,并说明需要一个完整的确定在晶体系统的电阻率张量。
2011-09-27 cond-mat.str-el
Nonvanishing spin Hall currents in the presence of magnetic impurities
考虑磁性杂质与巡游电子的各向异性耦合,计算了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气的内禀自旋霍尔电导.在我们的计算中,Kubo的线性响应形式主义,并考虑了顶点校正。在半经典极限$μ\gg 1/τ$下,发现非零自旋霍尔电导率$σ^{}_{sH}$依赖于动量弛豫时间$τ$、自旋轨道分裂$Δ$和巡游电子与磁性杂质之间的各向异性相互作用系数.根据各向异性系数,$σ^{}_{sH}$的清洁极限在$e/8π\sim e/6π$的范围内。
2007-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revealing an anisotropic electronic scattering rate in the "non-metallic" metal FeCrAs using the Hall effect
利用低场霍尔效应研究了磁阻挫金属FeCrAs的磁性与“非金属”输运之间的关系。我们发现,低场霍尔系数是依赖于晶体取向,并表现出两个温度引起的符号反转时,电流是在$ab$平面内。我们认为,这些意见是由于散射磁波动,成为动量依赖于附近的长程磁序的发病。然而,这种额外的自旋涨落散射似乎是在非金属电阻率之上的,洪德的金属轨道间相关性仍然是非金属行为的一个可能来源。
2021-11-15 cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in bilayer and multilayer graphenes with finite gate voltage
讨论了在有限栅压下双层石墨烯的量子霍尔效应,其中费米能级超过层间跳跃能级。在有限磁场下计算了薄膜的磁化率、对角电导率和非对角电导率,并通过改变层间跳跃能和栅电压的比值,观察到了整数量子霍尔效应从两个独立的单层系统到强耦合双层系统的交叉.我们还讨论了多层膜系统的Bernal堆积的情况
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic conductivity for the type-I and type-II phases of Weyl/multi-Weyl semimetals in planar Hall set-ups
本研究针对倾斜Weyl与多Weyl半金属的I、II型相,在三种平面霍尔装置构型下推导了含贝里曲率和轨道磁矩效应的非德鲁德电导率张量解析表达式,分析了两类拓扑贡献的主导性及B线性项的存在条件。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Highly-Anisotropic Even-Denominator Fractional Quantum Hall State in an Orbitally-Coupled Half-Filled Landau Level
本文在 GaAs 二维空穴系统中施加面内磁场,首次观察到 $ν=3/2$ 处的高各向异性偶分母分数量子霍尔态,揭示了重轻空穴态耦合导致该态形成的机制,为探索新奇多体基态提供了独特平台。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall phases of graphene beyond ultra-short range intervalley-anisotropic interaction
本文使用精确对角化和Yukawa相互作用模型超越超短程假设,发现放弃USR条件会改变单层石墨烯$ν=2/3$的相变边界,产生新键序相并使铁磁相分裂为两个竞争态。
2025-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometry of Compressible and Incompressible Quantum Hall States: Application to Anisotropic Composite Fermion Liquids
本文将分数量子霍尔态的几何描述推广到可压缩态。结果表明,在复合费米子费米表面的各向异性是这种内在的几何形状的直接反映。提出了一个简单的模型,该模型中的几何参数可以由包括电子质量各向异性在内的其它参数精确地求得。我们的结果与最近复合费米子费米面各向异性的测量结果[D. Kamburov,Y. Liu,M.沙耶甘湖N. Pfeiffer,K. W. West和K. W. Baldwin,Phys. Rev. Lett. 110,206801(2013)]。更广泛的影响,我们的研究结果进行了讨论。
2013-12-11 cond-mat.str-el
Exact results for model wave functions of anisotropic composite fermions in the fractional quantum Hall effect
复合费米子理论的微观波函数可以通过简单的坐标重标来包含电子质量各向异性。这些波函数很可能与各向异性分数量子霍尔态的实际波函数有几何联系。在这篇文章中,我们表明,他们拥有很好的属性,他们的能量可以通过一个通用的比例因子,分析与先前计算的各向同性态的能量,从而允许估计的几个可观的热力学极限的所有分数量子霍尔态。标度因子对各向异性的相当弱的依赖性提供了为什么分数量子霍尔效应和复合费米子对电子质量各向异性相当鲁棒的见解。我们讨论如何更好地,虽然仍然近似,波函数可以通过引入变分参数,以下Halfman [物理评论快报。{ \bf 107},116801(2011)],但是所得的波函数不容易进行计算。我们的考虑也是适用的,以最小的修改,在背景材料的介电函数是各向异性的情况下。
2016-02-10 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of the anisotropic Heisenberg model related to YbMgGaO$_4$
利用精确对角化方法,系统地研究了与稀土三角晶格材料有关的各向异性海森堡模型。我们重新探索了它的全三维相图,并确定了一个大的量子自旋液体(QSL)相区域,它可以扩展到$J_1$ - $J_2$三角海森堡模型的QSL区域。此外,我们还研究了不同相的磁化曲线,再现了量子自旋液体相区的1/3磁化平台。更重要的是,为了研究实际材料中可能的化学无序,我们考虑了交换相互作用的随机性,没有发现自旋玻璃有序。并且存在一个大范围的无规单重态相区域,其中包含强无规自旋网络,主要由双自旋单重态、四自旋单重态和其他单重态畴所控制。我们的全面的ED研究可以提供详细的洞察力的微观哈密顿相关的YbMgGaO $_4$和其他一些相关的稀土三角晶格材料的理解。
2021-05-16 cond-mat.str-el
Charge density waves and their transitions in anisotropic quantum Hall systems
在最近的实验中,外部各向异性已成为一个有用的工具,以调整不同的阶段和研究他们的竞争。在本文中,我们着眼于量子霍尔电荷密度波态的$N=2$朗道水平。在没有各向异性的情况下,在Wigner晶体、$2$ -电子泡相和条纹相之间存在两个一级相变。通过添加质量各向异性,我们的分析和数值研究表明,$2$ -电子泡相消失,条纹相显着扩大其在相图中的域。同时,在气泡相出来后,可以在实验上观察到的条纹晶体的状态被揭示出来。在各向异性增加时,在过渡处的相的能量作为填充的函数逐渐变得平滑。我们的结论是,所有的一级相变被取代的连续相变,提供了一个可能的实现连续的量子晶体相变。
2021-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Quantum Spin Hall Effect, Spin-Orbital Textures and Mott Transition
我们研究了拓扑效应和莫特物理之间的相互作用,在两个维度上的石墨烯类晶格,通过紧束缚模型包含一个各向异性的自旋轨道耦合的次近邻链接和哈伯德相互作用。我们彻底分析了由此产生的阶段,即拓扑带绝缘体阶段或各向异性量子自旋霍尔阶段,直到适度的相互作用,在大的相互作用在莫特制度的Néel和螺旋阶段,以及在莫特过渡形成的自旋轨道纹理的散装。通过自旋波分析和数学论证,分析了大相互作用下的突现磁序。在弱相互作用下,通过类比凯恩-梅勒模型,系统通过Z_2拓扑不变量来描述。此外,我们描述了如何各向异性的自旋轨道耦合已经产生了一个奇异的自旋纹理的边缘。莫特转变的物理过程用U(1)从转子理论描述。考虑到规范波动周围的平均场鞍点的解决方案,我们展示了如何自旋纹理现在扩散到大块以上的莫特临界点。后者来自于自旋子在单极子插入下的响应,并且随着自旋轨道耦合变得普遍,这变得更加明显。我们讨论的影响,我们的预测薄膜的铱酸盐化合物Na 2 IrO 3和石墨烯类系统。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic quantum Hall states in the presence of interactions with fourfold rotational symmetry
研究了在四重离散旋转($C_4$)对称性存在下量子霍尔效应中各向异性相互作用的影响。利用无限圆柱几何上的密度矩阵重整化群方法(iDMRG),计算了$ν=1/3$的Laughlin态和$ν=1/2$的复合费米液体(CFL)态的各向异性响应.我们发现从相互作用势转移到$ν=1/3$态的各向异性比互补的各向异性带的情况更强。此外,各向异性的强度随着相互作用的范围变短而减小。令人惊讶的是,在$ν=1/2$,我们发现,CF费米面的变形的变化的迹象,作为相互作用范围减少。我们的结果表明,在$C_4$对称各向异性的存在下,相互作用势的长、短距离部分对CFL态有相反的影响。
2021-08-09 cond-mat.str-el
Effect of chirality imbalance on Hall transport of PrRhC$_2$
关于实际材料中的拓扑输运,人们已经了解了很多。我们研究了PrRhC $_2$的磁输运过程中磁性和拓扑结构之间的相互作用。当磁量子化轴的取向从易磁化轴通过面对角变为体对角时,四重简并度降低到两重,随后是非简并的Weyl节点。这导致费米能附近的正、负手征Weyl节点之间的手征不平衡。我们观察到一个显着增强的手征异常介导的响应,如平面霍尔电导率和纵向磁导率,由于出现手征不平衡后,定向的磁量子化轴体对角线。不同磁量子化轴的上述量的角度变化清楚地涉及外尔半金属中的平面霍尔效应的典型特征。我们进一步研究了反常霍尔电导率随费米能级的变化曲线,探讨了对称性和手征不平衡对Berry曲率的影响。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An Isotropic to Anisotropic Transition in a Fractional Quantum Hall State
我们研究了一个新的2+1维阿贝尔规范理论,它具有令人惊讶的理论和唯象特征。该理论有一个电场平方的消失系数$e_i^2$,具有动力学临界指数$z=2$的量子临界点的特征,以及一个水平- $k$ Chern-Simons耦合,在这个临界点是{ \it边际}。对于$k=0$,这个理论与描述量子Lifshitz跃迁的自由$z=2$标量场理论是对偶的,但是$k \neq 0$使得标量描述是非定域的。$k \neq 0$理论表现出介于(拓扑)纯陈-西蒙斯理论和标量理论之间的性质。例如,陈-西蒙斯项并不使规范场具有质量。然而,当理论被放置在一个有边界的空间时,有手征边缘模式,和一个非平凡的基态简并$k^g$,当它被放置在一个有限大小的黎曼曲面亏格$g$。$e_i^2$的系数是唯一相关的耦合;它通过各向同性分数量子霍尔态和各向异性分数量子霍尔态之间的量子相变来调谐系统。我们计算在这两个阶段和在临界点的零温度输运系数,并简要评论我们的结果的相关性,最近的实验。
2010-05-25 cond-mat.str-el hep-th
Highly anisotropic geometrical Hall effect via f-d exchange fields in doped pyrochlore molybdates
当传导电子与非共面的局域磁矩耦合时,实空间的Berry曲率会产生几何霍尔效应,而这种效应并不简单地与磁化强度成正比.到目前为止,它已被确定的情况下,大多是在非共面磁序是目前的子晶格上的传导电子。在这里,我们证明了几何霍尔效应显示,即使没有长程磁序的传导电子,诱导的非共面交换场从本地化的磁矩,在空穴掺杂phyrochloreadates。我们发现,几何霍尔效应相对于外加磁场方向具有明显的各向异性,这与实空间局部Tb矩的标量自旋手征随磁场的大小和符号的变化是一致的.这些结果可能有助于理解在一个广泛的材料类的传导电子和本地自旋之间的近藤耦合引起的紧急电磁响应。
2022-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak Field Hall Resistance and Effective Carrier Density Through Metal-Insulator Transition in Si-MOS Structures
通过金属-绝缘体转变,研究了不同迁移率的Si-MOS结构中二维电子层的弱场霍尔电压。在过渡金属一侧的临界密度附近,我们发现霍尔电压与其经典值有微弱的偏差(约6- 20%)。该偏差与对角电阻率rho_{xx}(T)的强温度依赖性无关。在迁移率最高的样品中发现R_{xy}的最小偏差,其对角电阻率ρ_{xx}随温度的变化最大(5倍)。
1999-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Hall effect in the organic conductor TTF-TCNQ: Choice of geometry for accurate measurements of highly anisotropic system
我们测量了最近合成的准一维有机导体TTF-TCNQ单晶的霍尔效应,TTF-TCNQ是一种众所周知的电荷转移复合物,具有两种导电堆叠:供体(TTF)和受体(TCNQ)链。在30 K < T < 300 K的温度区间内,针对通过晶体的几个不同的磁场和电流方向进行测量。通过应用等效各向同性样品(EIS)的方法,我们已经证明了最佳的几何形状的选择准确的霍尔效应测量的重要性。我们的结果表明,与过去的信念相反,霍尔系数不依赖于测量的几何形状,并且在高温区(T > 150 K)霍尔系数值约为零,这意味着没有TTF或TCNQ链的优势。在较低的温度下,我们的测量清楚地证明了所有的三个相变TTF-TCNQ可以识别从霍尔效应测量。
2012-01-24 cond-mat.str-el
Essential role of anisotropic magnetic dipole in anomalous Hall effect
本文从理论上研究了共线反铁磁体中既不需要净磁化也不需要外加磁场的反常霍尔效应。我们表明,这种紧急AHE基本上是由各向异性磁偶极子(AMD),它提供了一个有效的有序磁矩和电子运动之间的耦合晶体的铁电有序。我们证明了AMD是自然诱发的反铁磁有序,其中的磁矩具有四极空间分布。从铁性AMD有序的角度出发,分析了AHE在正交晶格系统中的行为,其中AHE在很大程度上被AMD和自旋轨道相互作用之间的大耦合所增强。从这些发现中,AMD可以被用来作为一个描述符,在一般情况下,调查的铁磁相关的物理量的反铁磁体,包括非共线的,这是可以检测到的使用x射线磁圆二色性。
2021-05-24 cond-mat.str-el
Numerical studies of the Pfaffian model of the nu=5/2 fractional quantum Hall effect
本文提出了分数量子霍尔效应(nu=5/2)的Pfronan模型。我们检查它的准空穴激发与精确的对角化结果进行比较。具体来说,我们考虑的结构的低能谱,精确的微观波函数,粒子-空穴对称性,分裂的简并性,和非对角长程序。我们还审查了如何5/2的EQUHE可以理解,而不呼吁Pfwestan模型。非阿贝尔编织统计的影响将被提及。
2007-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-harmonic spectroscopy of light-driven nonlinear anisotropic anomalous Hall effect in a Weyl semimetal
外尔半金属是一类具有独特拓扑性质的量子材料。最近的研究表明,激光驱动的电子动力学在二维和三维狄拉克半金属中具有特征信号。从狄拉克到外尔半金属的转变需要反转对称或时间反演对称的破缺。本文的工作表明,激光驱动的电子动力学在具有破缺时间反演对称性的Weyl半金属中的高次谐波谱中具有有趣的特征。结果表明,非零Berry曲率分量的宇称和大小控制着反常电流的方向和强度,从而导致反常奇次谐波的产生。我们证明了时间反演对称破缺量子材料中Berry曲率的非平凡拓扑可以通过测量发射的异常奇次谐波的偏振来探测。我们的研究结果清楚地表明,在超快时间尺度上,激光驱动的电子动力学导致了时间反演对称性破缺量子材料中非线性各向异性反常霍尔效应的产生.
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance in intrinsic nanoscale spin-valve-type structure of an antiferromagnet
自旋阀是在铁磁体上发现的基于自旋的电子器件的原型,其中反铁磁体起支持作用。反铁磁自旋电子学的最新研究结果表明,单相材料中的反铁磁有序仅控制动态输运,反铁磁被认为是自旋电子学技术的有前途的候选者。在这项工作中,我们证明了反铁磁为基础的自旋电子功能的巡回伊辛反铁磁Ca0.9Sr0.1Co2As2集成纳米级自旋阀型结构和调查各向异性磁性能驱动的自旋翻转。多个堆叠的1 nm厚的自旋阀状单元固有地嵌入在反铁磁自旋结构中。在旋转磁场的存在下,观察到一种新型的自旋阀式操作的大的反常霍尔电导率和各向异性磁阻,其效果是最大化以上的自旋翻转转变。此外,一个联合的实验和理论研究提供了一个有效的工具来读出各种自旋态,该方案可以用于实现广泛的自旋电子学应用。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
Georgetown University(乔治城大学);Johannes Gutenberg-University Mainz(美因茨约翰内斯古腾堡大学)
通过Floquet工程在二维$d$波交错磁体中实现平衡态禁阻的输运响应,包括纵向各向异性磁电阻和反常霍尔效应,双色光还可激活横向各向异性磁电阻,且无需强静磁场。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Geometry of flux attachment in anisotropic fractional quantum Hall states
已知分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,简称HHH)态具有内部度量自由度,当问题中存在对比几何结构时,该自由度允许它们最小化它们的能量(例如,电子带质量和介电张量)。我们调查的内部度量的几个不可压缩的BARCH状态探测其响应带质量各向异性使用无限DMRG模拟圆柱几何形状。我们测试并应用了一种方法,从其引导中心结构因子中提取出一个量子态的内部度规。我们发现,带质量各向异性的响应是近似相同的状态在同一Jain序列,但不同的序列之间的变化很大。我们提供了一个理论解释的初级状态在填充$ν= 1/m$方面的最小微观模型的磁通附着观察到的行为。
2018-06-08 cond-mat.str-el
Valley-tunable, even-denominator fractional quantum Hall state in the lowest Landau level of an anisotropic system
分数量子霍尔态(HHS)在偶数分母朗道能级填充因子($ν$)是主要的兴趣,因为它们被预测为主机异国情调,拓扑状态的物质。我们在这里报告的观察在$ν=1/2$在一个二维的电子系统的质量非常高,局限于一个宽的AlAs量子阱,其中的电子可以占据多个导带谷与各向异性的有效质量。各向异性和多谷自由度提供了$ν=1/2$ MEMS前所未有的可调谐性,因为我们可以通过施加面内应变来控制谷占有率,以及通过在磁场中倾斜样品以改变电子电荷分布来控制短程和长程库仑相互作用的强度之间的比率。由于这种可调性,我们观察到相变从一个可压缩的费米液体到一个不可压缩的超导体,然后到绝缘相作为倾斜角的函数。我们发现,这种演变和能隙的$ν=1/2$沟强烈依赖于谷占用。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective masses in a strongly anisotropic Fermi liquid
基于最近在欠掺杂铜氧化物中观察到的量子振荡现象,我们研究了由角相关准粒子残基Z_q表征的各向异性费米液体中的回旋和红外霍尔有效质量。我们的主要动机是解释实验上观察到的回旋加速器有效质量的相对较大的值及其与有效霍尔质量的关系。在各向异性费米液体的唯象模型框架下,我们发现回旋质量增加了<1/Z_q>,而有效霍尔质量与<Z_q>/ <Z_q^2>成正比,其中<...>意味着费米表面上的平均。我们得出结论,如果Z因子在费米面的某些部分变小(例如,在费米弧的情况下),回旋加速器质量急剧增强,而红外霍尔质量可以保持较小。未来可能的实验进行了讨论。
2008-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Fractional Quantum Hall States in a Valley-Degenerate Two-Dimensional Electron System
我们研究了一个二维电子系统,其中电子占据两个导带谷,具有各向异性的费米轮廓和应变可调的占领。我们观察到持续的量子霍尔态填充因子$ν= 1/3$和5/3,即使在零应变时,两个山谷是简并的。这让人联想到在同一系统中在零应变下在$ν= 1$处形成的量子霍尔铁磁体。在一个系统的各向异性谷的理论的情况下,我们比较了在$ν= 1/3$和5/3测量的能隙的单谷,双自旋系统的可用理论,并发现,间隙和它们的上升率与应变比预测的要小得多。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic hysteretic Hall-effect and magnetic control of chiral domains in the chiral spin states of Pr$_2$Ir$_2$O$_7$
我们发现Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$的手征自旋态的反常霍尔效应(AHE)和磁电阻都具有很强的各向异性.在零磁场下低于1.5 K时出现的AHE显示出磁滞现象,这对于沿[111]方向循环的场最为明显。这种滞后是兼容的领域组成的3-在1-出自旋状态,保持共存的2-在2-出自旋冰流形,一旦该领域被删除的场诱导的增长。只有在[111]方向上施加磁场时,我们才观察到一个大的正磁阻和在变磁临界场以上的Shubnikov de Haas振荡。这些观察结果表明,场致自旋织构重构的电子结构的传导电子。
2011-05-16 cond-mat.str-el
Broken-Symmetry States in Quantum Hall Superlattices
我们认为,打破对称状态与空间对角或空间非对角顺序可能在量子霍尔制度,清洁多量子阱(MQW)系统与小的层间距。我们发现,多量子阱系统,不像双层,电荷顺序往往是有利于自发层间相干性。通过比较层间相干超晶格能带态与电荷有序态和对称性不破态的能量变化,我们估计了稳定超晶格布洛赫能带所需的层间隧穿振幅的大小.我们预测,当相干小能带基态稳定时,强的层间电子关联将强烈增强生长方向的隧穿电导,并促进Bloch振荡的可能性.
2001-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning the effects of Landau-level mixing on anisotropic transport in quantum Hall systems
在强垂直磁场中,二维电子气中半满高朗道能级的电子-电子相互作用可以导致具有各向异性纵向电阻的态。这种纵向电阻通常被认为是由断裂的旋转不变性引起的,这在Hartree-Fock计算中由电荷密度波(CDW)阶表示。我们使用Hartree-Fock近似研究了二维电子和空穴系统中外部调谐朗道能级混合对相互作用诱导态形成的影响。我们专注于的情况下,当有两个非相互作用的状态附近的费米能级和构建一个朗道理论来研究耦合的电荷密度波的顺序,可以发生相互作用的调谐和填充或混合的变化。我们详细研究了一个具体的例子,其中混合是外部调谐通过Rashba自旋轨道耦合。我们计算了相图,并发现在两个层次的耦合条纹或三角形电荷密度波的排序的可能性。我们的研究结果可能是相关的量子霍尔向列相,其中朗道级混合起着重要作用的最近的运输实验。
2011-02-04 cond-mat.str-el
Chiral phase transition and thermal Hall effect in an anisotropic spin model on the kagome lattice
本文研究了具有$XXZ$各向异性的推广海森堡模型中的热霍尔效应。该模型的特殊性在于,在经典的情况下,在参数空间中的一个广泛的区域,外部磁场诱导手征对称性破缺:基态是一个双简并的$q=0$顺序与正或负的净手征。在这里,我们专注于这种手征相变的热霍尔电导率使用线性自旋波理论的效果。我们研究了该体系的拓扑结构,计算了其磁振子带的陈数,得到了各种拓扑结构的相变。我们还计算了磁振子效应对与手征相变($T_c^{SW}$)相关的临界温度的影响。我们的主要结果是,热霍尔电导率,这是零的$T>T_c^{SW}$,成为非零的自发手征对称性破缺在低温下的结果。因此,我们提出了一个简单的模型,它是可能的“开关”上/下的热传输性能引入一个磁场和加热或冷却系统。
2021-01-29 cond-mat.str-el
Transport of Dirac quasiparticles in graphene: Hall and optical conductivities
推导了置于外部磁场中的石墨烯的对角和非对角交、直流电导率的解析表达式。这些电导率表现出相当不寻常的行为,作为频率,化学势和所施加的电场的函数,这是由于石墨烯中的准粒子激发是Dirac-like的。在石墨烯中观察到的最引人注目的效应之一是奇数量子霍尔效应。我们认为这是由最低朗道能级的狄拉克准粒子的反常性质引起的。其他量,如霍尔角和能斯特信号也表现出相当不寻常的行为,特别是当有一个激子的狄拉克准粒子激发谱间隙。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Anisotropic transport properties and topological Hall effect in the annealed kagome antiferromagnet FeGe
本研究报道退火kagome反铁磁体FeGe中观察到各向异性输运与拓扑霍尔效应,揭示磁性、电荷序与拓扑的相互作用。
2024-12-25 cond-mat.str-el
Anisotropic Hall Effect in Single Crystal Heavy Fermion YbAgGe
本文报道了YbAgGe(一种重费米子化合物,表现出场致量子相变)和RAgGe系列的另外两个密切相关的成员:非磁性类似物LuAgGe和具有代表性的“良好局部磁矩"磁性材料TmAgGe的温度和场依赖的霍尔效应测量。YbAgGe的霍尔系数随温度的变化表现出类似于在许多重费米子化合物中观察到的行为,而低温、场相关的测量揭示了随外加场的明确的、突然的变化;特别是对于$H \perp c$,当温度降低到2 K以下时,明显的局部最大值变得尖锐,并且接近45 kOe的值。该值已被提议为$T = 0$量子临界点。对于$H \| c$观察到类似的行为,其中在低温下观察到场依赖性霍尔电阻率的明显最小值。虽然在我们的基本温度下,很难区分预测的场相关行为(i)临界自旋密度波的衍射或(ii)重电子复合性质的击穿,但对于两个场方向,存在明显的温度依赖性特征,该特征可以清楚地与$T = 0$处的场诱导量子临界点相关联,该临界点至少持续到2 K。
2005-01-23 cond-mat.str-el
Engineering Quantum Hall Phases in Synthetic Bilayer Graphene System
在量子霍尔机制中通过光驱动单层石墨烯实现的合成量子霍尔双层(SQHB)提供了用于工程化量子霍尔相的灵活平台,如[Phys.Rev.Lett. 119,247403]。耦合两个朗道能级的相干驱动模拟了合成层之间的有效隧穿。隧穿强度,有效塞曼耦合,和两体相互作用矩阵元素是可调的,通过改变驱动频率和驱动强度。利用无限密度矩阵重整化群(iDMRG)技术结合精确对角化(ED),我们发现该系统在填充分数$ν= 2/3$处呈现非阿贝尔双层Fibonacci相。此外,在整数填充$ν= 1$时,SQHB表现出量子霍尔铁磁性。利用Hartree-Fock理论和精确对角化,我们证明了量子霍尔铁磁体的激发是拓扑结构,称为skyrmions。
2020-05-27 cond-mat.str-el
Magneto-cubic and magneto-linear dependence observed in an in-plane anomalous Hall magnet
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Institute for Materials Research (IMR), Tohoku University(东北大学物质材料研究所);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency (JAEA)(日本原子能研究开发机构先进科学研究中心);Institute for Solid State Physics (ISSP), The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Toyota Physical and Chemical Research Institute (TPCRI)(丰田物理化学研究所)
本研究通过测量三角晶系反铁磁体EuCd₂Sb₂薄膜各磁相的面内反常霍尔效应,发现零场附近的磁立方依赖、高温非常规衰减及强制铁磁相的磁线性依赖,厘清了非对角耦合关键特征。
2025-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitations of the $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall State and the Generalized Composite Fermion Picture
本文给出了含有不同有效电荷粒子的多分量量子霍尔等离子体的复合费米子图象的推广。该模型很好地预测了数值对角化中发现的$ν=5/2$量子霍尔态的低激发态。
2009-10-05 cond-mat.str-el
Phase transitions of bosonic fractional quantum Hall effect in topological flat bands
研究了在周期势和Hubbard排斥相互作用下,不同拓扑晶格模型中玻色子$ν=1/2$分数量子霍尔效应的相变。通过精确对角化和密度矩阵重整化群方法,我们证明了在周期势的作用下,多体基态在玻色液体和平凡(Mott)绝缘体之间经历了一个连续的相变,其特征是能量和纠缠熵的平滑交叉.当Hubbard排斥力减小时,这种玻色-超流体将转变为具有直接能级交叉和非对角长程序不连续跳跃的超流态.
2020-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anisotropic Magneto Resistance and Planar Hall Effect at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Heterointerfaces: Effect of Carrier Confinement on Magnetic Interactions
二维电子气(2DEG)的限制、Ti 3d轨道的优先占据以及LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处的强自旋轨道耦合对其新兴性质起着重要作用。本文报道了在LaAlOPDMATHABMM/$_3$异质界面上各向异性磁电阻(AMR)的四重振荡和平面霍尔效应(PHE)的观察。我们计算了载流子限制效应对AMR的影响,发现四重振荡只出现在2DEG系统的情况下,而在3D系统中出现了两重振荡。由于四重振荡很好地符合立方对称系统的唯象模型,我们将这种振荡归因于电子与耦合到晶体对称性的局部磁矩相互作用所产生的磁散射的各向异性。AMR行为被进一步发现是敏感的施加栅极电场,强调的意义,自旋轨道耦合的界面。这些约束效应表明,磁相互作用在界面处占主导地位,AMR的门电场调制表明这些系统中可能存在门可调磁相互作用。观察到的大PHE进一步表明,在平面内的性质的磁有序来自平面内的Ti 3dxy轨道。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic anomalous Hall effect in distorted kagome GdTi3Bi4
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究学院博帕尔分校)
GdTi3Bi4表现出各向异性异常霍尔效应,其磁化方向控制轨道混合,揭示了磁性和电子结构的耦合机制。
2026-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph