Magnetic- and electric-field-induced anomalous Hall currents from optical excitation of Landau transitions in bulk GaAs
本研究通过超快光激发和太赫兹探测,在体相GaAs中观测到磁场电场联合诱导的反常霍尔电流(BE-AHC),发现其峰值源于朗道能级间跃迁,并揭示了电子回旋运动对光谱的独特影响。
2025-03-27 cond-mat.mes-hall
Novel electric field effects on Landau levels in Graphene
单个石墨烯层表现出异常的朗道能级光谱。一个类似狄拉克的无质量低能电子谱是这种反常现象的基础。本文用解析和数值方法研究了均匀电场$(E)$对反常朗道能级的影响。我们解决的问题,正是在狄拉克锥近似,并找到一个有趣的缩放的频谱,导致崩溃的朗道水平在一个关键的$E_c(B)$,对于一个给定的磁场$B$。我们提供了一个物理解释我们的结果,它使用“石墨烯相对论”和升压操作。在纳米级($\sim l_c$,磁性)长度尺度上不均匀的电场在$E < E_c$上产生局部塌陷。我们预计在真正的石墨烯量子霍尔态的异常击穿,诱导大霍尔电流。
2007-07-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Landau quantization in intrinsic magnetic topological insulators
内禀磁性拓扑绝缘体Mn(Bi 1-xSbx)2 Te 4在其自旋排列的强场配置中已被确定为具有单对Weyl节点的Weyl半金属1 -4。外尔态的一个直接结果是薄膜量子化中的层依赖性陈数(C)。先前关于MnBi 2 Te 4薄膜的报道揭示了通过增加薄膜厚度5或控制电子掺杂的化学势6 -8在自旋取向中的较高C态。由于磁场中表面带朗道能级的出现,使得情况变得复杂,因此对更高的陈氏态的清晰图像仍然缺失。在这里,我们报告了一个可调层依赖的C= 1的状态与Sb的替代通过执行一个详细的分析Mn(Bi 1-xSbx)2 Te 4双栅设备的量子化状态,符合计算的散装外尔点分离的化合物。我们在较厚的Mn(Bi 1-xSbx)2 Te 4薄膜中观察到的强磁场下的霍尔量子化平台可以从薄膜磁性拓扑绝缘体的表面和体自旋极化朗道能级谱理论解释。我们的研究结果表明,Mn(Bi 1-xSbx)2 Te 4薄膜提供了一个高度可调的平台,用于探测物理的异常朗道量子化,是强烈敏感的磁序。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall
Topologically protected Landau levels in bilayer graphene in finite electric fields
结果表明,只要键无序在几个晶格常数范围内相关,双层石墨烯的零能朗道能级对键无序的影响就非常明显(类似于δ函数),这种零模反常的鲁棒性可以归因于保持了手征对称性.出乎意料的是,即使当我们施加有限的电势差(即,电场)时,谷分裂的$n=0$朗道能级保持非常尖锐,尽管它们现在偏离了零能量,而$n=1$朗道能级表现出通常的行为。
2011-11-25 cond-mat.mes-hall
Comment on "Anomalous Reentrant 5/2 Quantum Hall Phase at Moderate Landau-Level-Mixing Strength''
本文评论指出,Das等人提出的含中等朗道能级混合的ν=5/2球面波函数并非FQH态,而呈现相分离或气泡/条纹相。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Berry Phase and Anomalous Transport of the Composite Fermions at the Half-Filled Landau Level
二维电子系统中的分数量子霍尔效应(2DES)是一种奇异的、具有涌现拓扑序的类超流物质。从电子与磁场的Aharonov-Bohm相互作用出发,将半满最低朗道能级的基态数学变换为电子与两个通量量子的复合体费米海,称之为复合费米子(CF). CF理论的强有力的支持来自于实验证实的预测费米面在$ν$ = 1/2(其中$ν$是朗道能级填充因子)从费米波矢量的检测在半经典的几何共振实验。CF理论的最新发展已经导致了一个预测的$π$贝里相的CF周围的费米面在半填充。在本文中,我们提供了第一个实验证据的分数量子霍尔效应中的CF的Berry相位的检测。我们的测量作为一个函数的载流子密度在一个固定的磁场CF的Shubnikov-de Haas振荡提供了强有力的支持$π$ Berry相位在$ν$ = 1/2的存在。我们还发现,复合费米子在$ν$ = 1/2的电导率显示出异常的线性密度依赖性,其起源仍然是神秘的,但诱人的。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Anomalous Landau Levels in Inhomogeneous Fluxes and Emergent Supersymmetry
研究磁场下二维系统中奇异平带在非均匀通量下的反常朗道能级,揭示通量非均匀性可操控能级,并发现零能坍缩处的涌现超对称性,为拓扑与电荷有序相提供新途径。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Anomalous Induced Density of Supercritical Coulomb Impurities in Graphene Under Strong Magnetic Fields
本文研究了强磁场下石墨烯中超临界库仑杂质的诱导密度结构,发现Landau能级态的非平凡耦合会导致峰值偏离杂质中心、杂质电荷被屏蔽以及额外的杂质回旋共振等反常效应。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中,激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测,类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$,我们发现当层密度不平衡时,激子凝聚体的超流密度为零,并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Landau level gaps near magnetic transitions in monolayer WSe$_2$
本文通过电子压缩性测量研究单层WSe$_2$在磁场中的自旋相图,发现一级相变附近朗道能级能隙近似恒定,并揭示朗道能级填充对交换能的影响可诱导密度和磁场调控的可重入磁相变。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall
Orbital analogue of quantum anomalous Hall effect in $p$-band systems
我们研究了在光晶格中由轨道角动量极化引起的$p$带系统的拓扑绝缘态,在没有朗道能级的情况下,该系统表现出无带隙的边缘模.这种效应源于通过围绕其自身中心旋转每个光晶格位置而在现场$p_x+ip_y$和$p_x-ip_y$轨道之间的能级分裂。在大的旋转角速度下,这个模型自然地简化为没有朗道能级的两个哈勒的量子霍尔模型的副本。计算了Berry曲率在动量空间中的分布和量子化的Chern数。并讨论了实验实现。
2008-05-22 cond-mat.mes-hall
Lifshitz-Kosevich Theory of Anomalous Landau Levels in Topological Flat Bands
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究拓扑平带中反常朗道能级在里夫希茨 - 科瑟维奇框架内的行为及热阻尼能否揭示量子几何信息。通过最小模型推导理论并分析振荡,发现其有效质量有限且依赖磁场,热阻尼可测量子度规,使量子振荡成探测平带量子几何的工具。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Hg$_{1-y}$Mn$_{y}$Te Quantum Wells
当二维电子气受到外加磁场作用时,通常会观察到量子霍尔效应,使它们的量子态形成朗道能级。在这项工作中,我们预测一个新的现象,量子反常霍尔效应,可以实现在Hg $_{1-y}$ Mn $_{y}$ Te量子阱,没有外部磁场和相关的朗道能级。这种效应纯粹是由$Mn$原子的自旋极化引起的,并且预测了量子阱厚度和$Mn$原子浓度范围内的量子化霍尔电导。这种效应使得自旋电子器件中的电荷电流无耗散。
2008-02-19 cond-mat.mes-hall
Interplay of quantum and real-space geometry in the anomalous Landau levels of singular flat bands
本文研究奇异平带的反常朗道能级扩展,发现其不仅取决于动量空间量子距离,还受实空间双原子距离调控,并给出解析解与半经典理论解释。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall
Anomalous Transport Gaps of Fractional Quantum Hall Phases in Graphene Landau Levels are Induced by Spin-Valley Entangled Ground States
该研究通过考虑库仑相互作用、晶格各向异性和单粒子项,评估了石墨烯n=0和n=1朗道能级中分数量子霍尔态的输运能隙,发现n=0为键有序相、n=1为自旋-谷纠缠相,解决了实验谜题并对各向异性耦合值施加约束。
2025-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian Fractional Quantum Anomalous Hall States and First Landau Level Physics in Second Moiré Band of Twisted Bilayer MoTe2
利用扭曲双层MoTe 2的真实连续描述和多体精确对角化计算,我们确定了扭曲双层MoTe 2的第二莫尔带,在大约2°的小扭曲角处,可以作为一个最佳平台,在不需要外部磁场的情况下实现长期寻求的非阿贝尔分数量子反常霍尔态.在较宽的参数范围内,我们的精确对角化计算表明,半满的第二莫尔带呈现出与第一朗道能级中的pf态一致的基态简并和谱流.我们进一步阐明了非阿贝尔态的出现与第二莫尔带和第一朗道能级之间的显著相似性密切相关。本质上,该能带不仅表现出类似于第一朗道能级$\frac{1}{2π}\int_\mathrm{BZ}\mathrm{d}^2\mathbf{k}\:\mathrm{tr}\:η(\mathbf{k}) \approx 3$的特性,其中$η_{ab}(\mathbf{k})$是该能带的Fubini-Study度规,而且其投影的库仑相互作用紧密地反映了第一朗道能级的Haldom赝势。从这个观察的动机,我们引入了一个新的度量的“第一朗道水平”-ness的一个带,定量测量的投影库仑相互作用的对准与Haldom赝势朗道水平。然后将该度量与半填充第二莫尔带的全局相图进行比较,揭示了其在预测非阿贝尔状态的参数区域中的实用性。此外,我们发现,第一和第三莫尔带非常类似的最低和第二朗道能级,揭示了显着的序列等效之间的莫尔带和朗道能级。最后,我们讨论了实验的潜在影响。
2024-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau level broadening in graphene with long-range disorder -- Robustness of the n=0 level
用数值方法研究了石墨烯中朗道能级的展宽和量子霍尔平台-平台跃迁。对于相关键无序,石墨烯特定的n=0朗道能级的狄拉克费米子变得异常尖锐的霍尔跃迁表现出定点样的临界性。在相关随机磁场中也出现了n=0朗道能级的类似异常行为,这表明这种异常对于保持手征对称性的紊乱是通用的。
2009-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
An Anomalous Reentrant 5/2 Quantum Hall Phase at Moderate Landau-Level-Mixing Strength
本文报道在中等朗道能级混合强度下发现一种反常再入5/2量子霍尔相,提出与PH-Pf位移一致的波函数,通过高重叠度和低能纠缠谱验证其拓扑序,为实验观测提供理论支持。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport spectroscopy for Paschen-Back splitting of Landau levels in InAs nanowires
电子轨道运动和自旋的耦合导致能级结构的非平凡变化,从而导致各种光谱学和应用。在强磁场作用下,这种自旋-轨道耦合(SOC)在原子中引起反常塞曼分裂,称为Paschen-Back(PB)效应。在固体中,SOC在零磁场或弱磁场下产生能带反转或分裂,这是拓扑相或马约拉纳费米子的先决条件。在这里,我们提出的PB分裂的朗道能级(LLS)在砷化铟纳米线在强场制度的第一个观察。我们的能量分辨输运光谱结果表明,这些纳米线中存在LL依赖的异常塞曼分裂,类似于原子PB效应。这一结果与基于Rashba SOC的理论分析相吻合。我们的研究结果还提出了一种在纳米线中产生自旋分辨电子输运的方法。
2017-11-19 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of pseudo-magnetic Landau levels in strained graphene ribbons
在非均匀应变的石墨烯中,低能电子经历谷反对称伪磁场,这导致在价带和导带之间的边缘处形成局域态,根据奇特的n=0伪磁性朗道能级来理解。在这里,我们表明,这样的状态可以表现为一个孤立的四重态的低能量电导共振在一个悬浮的拉伸石墨烯带,其中夹持的金属接触导致在带端附近的应变的强烈不均匀性。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous circular phonon dichroism in transition metal dichalcogenides
磁场通常可以基于电子的朗道能级的形成来诱导圆声子二向色性。本文研究了过渡金属双硫族化合物在不形成朗道能级的情况下磁化诱导的圆声子二向色性。我们发现,而不是传统的变形势耦合,赝规范型的电子-声子耦合起着至关重要的作用,在出现的现象。作为一个具体的例子,一个大的二向色性信号获得单层MoTe 2的EuO衬底上,即使不考虑Rashba自旋轨道耦合。由于二维自旋谷耦合能带结构,MoTe 2在声子传播方向和磁化方向反转时,分别表现出对圆极化声学声子的互易和非互易吸收.通过改变栅电压,可以实现可调谐的圆声子二向色性,这为二维声电子学的不同物理和应用铺平了道路。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall
Pseudo-zero-mode Landau levels and pseudospin waves in bilayer graphene
在磁场中的双层石墨烯支持八个零能量朗道能级,随着可调带隙的发展,这些朗道能级演变成由带隙分开的两个近简并的四重态。一个密切关注的性质,这样一个孤立的四重态的伪零模能级在半填充的存在下,在一个平面内的电场和库仑相互作用。伪零模水平原来支持,通过轨道混合,电荷载流子与诱导的电偶极矩,这导致特征集体激发,pseudosin波,具有一些可控的功能,可能的实验信号进行了讨论。
2009-12-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous structure in the single particle spectrum of the fractional quantum Hall effect
二维电子系统(2DES)是研究相互作用粒子物理的独特实验室。应用一个大的磁场产生大量简并的量子能级,称为朗道能级。在朗道能级内,电子的动能被抑制,电子-电子相互作用设定唯一的能量尺度。库仑相互作用打破了朗道能级的简并性,并且可以使电子有序地进入复杂的基态。在这个系统的高能量单粒子谱,我们观察到突出的和意想不到的结构,扩展到广泛的朗道能级填充分数。只有当2DES被冷却到非常低的温度时,这种结构才会出现,这表明它是由微妙的基态相关性引起的。我们通过改变电子密度和外加磁场来表征这种结构。我们提出了两种可能的模型来理解这些观察。某些特征的能量在性质上与复合费米子的预期一致,复合费米子已被证明对解释这一领域的其他实验是有效的。与此同时,一个简单的模型,电子局域在有序的晶格位置也产生类似的结构在实验中观察到的。这些模型都不足以解释整个密度测量范围内的观测结果。在一个被彻底研究的系统的单粒子谱中发现了这个意想不到的突出结构,这表明2DES存在尚未被理解的核心特征。
2010-05-21 cond-mat.mes-hall
Quasi-particle behavior of composite fermions in the half-filled Landau level
通过弯曲费米面上的高维玻色化,计算了半满朗道能级中Chern-Simons规范场的红外涨落对复合费米子单粒子格林函数的影响.我们发现,复合费米子仍然是定义良好的准粒子,与平均场值给出的有效质量,但具有极大的阻尼和光谱函数,包含相当大的重量远离准粒子峰。
1996-12-09 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum anomalous Hall effect in a singular flat band
本文在扭转双层MoTe₂的奇异平带中通过密度矩阵重整化群和精确对角化发现1/3与2/3填充下的分数量子反常霍尔效应,并揭示打开能带接触点反而抑制该效应的反直觉机制。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall
Adittional levels between Landau bands due to vacancies in graphene: towards a defect engineering
我们描述了在垂直磁场的存在下,空位对石墨烯片的电子性质的影响:从单个缺陷到有组织的空位晶格。一个孤立的空位是最小可能的内缘,表现出类似解毒剂的行为,这导致在连续的朗道能级之间的额外能级。两个接近的空位可以彼此耦合,形成由磁场调谐的空位分子。我们发现,空位晶格引入一个额外的带之间的朗道水平与本地化属性,可能会导致额外的霍尔电阻平台。
2008-08-28 cond-mat.mes-hall
Valley polarization effects on the localization in graphene Landau levels
在量子霍尔机制下研究了石墨烯中的无序效应和谷极化效应。我们发现最低朗道水平(LL)的异常本地化属性,其中无序可以诱导波函数离域(而不是本地化),无论是白噪声和高斯相关的障碍。我们定量地确定每个子晶格的波函数振幅的贡献。随着无序度增加,LL内状态的谷(亚晶格)极化,我们表明:(i)最低LL中的谷混合是观察到的异常局域化特性背后的主要效应,(ii)随着无序度增加的极化抑制取决于白噪声模型的局域化,而(iii)对于两种无序模型,无序都会在较高的朗道能级中诱导部分极化。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous transport phenomena in Weyl metal beyond the Drude model for Landau's Fermi liquids
朗道的费米液体理论是金属的标准模型,其特征在于只要朗道的相互作用参数低于不稳定性的临界值,费米表面附近就存在电子准粒子。最近,这种基本范式受到了强自旋轨道耦合物理学的挑战,尽管电子准粒子的概念在费米表面附近仍然有效,朗道的费米液体理论未能描述这种新型金属状态(称为外尔金属)的电磁特性。一个新的成分是,这样的费米面包围着一个外尔点与明确的手征,被称为手征费米面,它可以产生于打破任何时间反演或反演对称性的系统与强自旋轨道耦合,负责贝里曲率和手征异常。因此,外尔金属态的电磁特性不是由传统的麦克斯韦方程组描述,而是由轴子电动力学描述,其中麦克斯韦方程组被修改为具有拓扑原点空间调制$θ(\bm{r}) \bm{E} \cdot \bm{B}$项。最近在磁场下在$x \sim 3%$周围的Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$中实现了这种新的金属态,其中狄拉克光谱出现在正常半导体之间的临界点附近,($x < 3%$)和拓扑半导体相($x > 3%$)并且时间反演对称性破缺扰动导致狄拉克点沿着所施加的磁场的方向分裂成一对外尔点,如此强大的自旋轨道耦合系统。本文讨论了在磁场作用下,Berry曲率和手征反常(轴子电动力学)的拓扑结构如何引起Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$在$x \sim 3%$周围的反常输运现象,修正了朗道费米液体的Drude模型.
2014-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Survival of sharp $n=0$ Landau levels in massive tilted Dirac fermions: Protection by generalized chiral operator
在无序存在下的异常尖锐的(类似δ函数的)$n=0$朗道能级通常被认为是无质量狄拉克费米子在磁场中的表现。即使当狄拉克锥倾斜时,该性质仍然存在,这已经由Kawarabayashi等人[Phys. Rev. B { \bf 83},153414(2011)]示出为“广义手征对称性“的结果。这里我们提出一个问题,当倾斜的狄拉克费米子变得有质量时,这种性质是否会消失。令人惊讶的是,这些能级仍然是δ函数,尽管分裂$n=0$朗道能级的质量项似乎降低了异常的锐度。这一点在紧束缚模型的数值计算中得到了证明,在阿哈罗诺夫-卡希尔论证中也得到了分析,并扩展到了大质量的倾斜狄拉克费米子。一个关键的观察是,虽然广义手征对称性被质量项打破,但$n=0$朗道能级仍然容纳广义手征算符的本征态,从而导致对手征对称性紊乱的鲁棒性。在数学上,传统手征算符和广义手征算符通过非幺正变换相互联系,有质量系统的分裂非零能量$n=0$波函数就是无质量系统的规范变换零模波函数.一个信息是手征对称性,而不是一个简单的概念的亚晶格对称性,是必不可少的鲁棒性的$n=0$朗道水平。
2015-01-31 cond-mat.mes-hall
Berry Curvature on the Fermi Surface: Anomalous Hall Effect as a Topological Fermi-Liquid Property
金属铁磁体中的内禀反常霍尔效应是由准粒子在费米面上的绝热运动所积累的Berry相所控制的,它是一种纯粹的费米液体性质,而不是象以前所认为的朗道抗磁性那样的“体”费米海性质.贝里相是一种新的拓扑成分,必须添加到朗道费米液体理论中的破缺反演或时间反演对称性的存在。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening Charged Impurities and Lifting the Orbital Degeneracy in Graphene by Populating Landau Levels
我们报告了在石墨烯中观察到的孤立带电杂质,并提出了直接证据,证明了二维电子系统的屏蔽特性与杂质对其电子环境的影响之间存在密切联系。利用扫描隧道显微镜和朗道能级谱,我们证明,在存在一个磁场的杂质的强度可以通过控制朗道能级的占用与栅极电压进行调谐。在低占有率下,杂质被屏蔽,变得基本上不可见。屏蔽随着状态的填充而减少,直到完全占据朗道能级,未屏蔽的杂质显著地干扰了附近的光谱。在这个制度中,我们报告的第一个观察到的朗道级分裂成离散状态,由于解除轨道简并。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall
Anomalous orbital magnetism in Dirac-electron systems: Role of pseudo-spin paramagnetism
计算了带隙单层和双层石墨烯以及三维Dirac体系的轨道抗磁磁化率。它表明,赝自旋自由度,如谷产生的顺磁磁化率在一个平等的方式作为真正的自旋主导的朗道抗磁性。赝自旋顺磁性解释了奇异抗磁性的起源,奇异抗磁性只存在于带隙区域,在导带和价带内迅速消失。
2010-03-02 cond-mat.mes-hall
Infrared probe of the anomalous magnetotransport of highly oriented pyrolytic graphite in the extreme quantum limit
本文系统地研究了高取向热解石墨在高达18 T的磁场B中的磁反射率。从这些测量,我们报告的确定与最低朗道水平的量子极限的寿命τ。我们发现最低朗道能级的逆寿命1/tau(B)与场的线性关系,这与量子极限下各向异性3D金属中三维(3D)到一维交叉的假设一致。这个神秘的结果揭示了在块状石墨和最近在介观石墨样品中观察到的异常线性面内磁阻的起源。
2006-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Isotropic Dirac fermion and anomalous oscillator strength of zeroth Landau level transition
East China Normal University(华东师范大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Fudan University(复旦大学);Chongqing Institute of East China Normal University(华东师范大学重庆研究院)
研究在LaAlSi中观测到各向同性的狄拉克费米子,并发现零Landau水平跃迁的异常大振子强度。
2025-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral symmetry and fermion doubling in the zero-mode Landau levels of massless Dirac fermions with disorder
本文研究了无序对无质量狄拉克费米子朗道能级的影响,包括有和没有费米子加倍的情形。为了调谐倍频,采用具有复传输积分的紧束缚模型来移动两个狄拉克锥的能量,这是早期理论上提出的并且在光晶格中的冷原子中是可实现的。在没有费米子加倍的情况下,$n=0$朗道能级被示出为表现出异常的尖锐度,即使无序在空间中是不相关的(即,大K-K'散射)。当无序遵守狄拉克锥的手征对称性时,就会出现这种反常现象。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous transport in the Aubry-André-Harper model in isolated and open systems
研究了Aubry-André-Harper(AAH)模型在孤立热力学极限和开放体系中的高温输运行为。在临界点的AAH模型,我们发现线索的超扩散行为的扩展最初本地化的波包的标度。另一方面,当连接到两个不同的化学势在两端的浴,我们发现,临界点显示出明确的亚扩散缩放的电流与系统的大小。我们提供了一个解释表明,目前的缩放与系统的大小是完全由单粒子本征函数的行为在边界网站浴连接。我们还研究了两种电解液在不同化学势下的非平衡稳态下的粒子密度分布。我们发现粒子密度分布在AAH模型的离域相、临界相和定域相具有明显不同的行为。
2018-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Stability of zero-mode Landau levels in bilayer graphene against disorder in the presence of the trigonal warping
研究了在三角弯曲存在下双层石墨烯中零能朗道能级对抗手征对称无序的稳定性。基于紧束缚晶格模型与键无序相关的几个晶格常数,它表明,在四个朗道能级每个自旋和每个谷,两个朗道能级表现出异常的尖锐性,在没有三角翘曲,而其他两个被加宽,产生分裂峰的状态密度。这可以归因于每个谷中的总手性为+2或-2的事实,即使在存在由于无序引起的谷内散射的情况下,其也在拓扑上受到保护。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
The physical picture behind the oscillating sign of drag in high Landau levels
我们考虑了在整数量子霍尔效应的双层系统中实验发现的拖曳电阻率的振荡符号及其异常的温度依赖性。我们把振荡的符号归因于无序对电子的绝热动量转移与其位置位移之间关系的影响。虽然在没有任何朗道能级混合的情况下,动量转移$\hbar \bf q$意味着$ql_H^2$的位移(其中$l_H$是磁性长度),但由短程无序引起的朗道能级混合增加了取决于电子能量的潜在大位移,其中相对于能量与朗道能级中心的距离,符号是奇数。我们展示了当无序是光滑的,当电子态是局域化的时,阻力的振荡符号是如何消失的。
2005-12-14 cond-mat.mes-hall
Stepwise quantized surface states and delayed Landau level hybridization in Co cluster-decorated BiSbTeSe2 topological insulator devices
在三维拓扑绝缘体(TI)中,其电子能带的非平凡拓扑结构在其固体表面上形成了一个无带隙态,利用这种无带隙态可以实现基于量子反常霍尔(QAH)效应和量子霍尔(QH)效应的无耗散TI边缘器件。实际TI器件在其顶面和底面上呈现一对平行输运拓扑表面态(TSS)。然而,由于不通过定理,这两个TSS总是成对出现,并且预计会同步运行。一个单独的狄拉克通道的量子化传输仍然是可取的,但从来没有在石墨烯中观察到,即使经过13年的密集调查,与半QHE的潜在目标。通过沉积Co原子团簇,实现了BiSbTeSe 2(BSTS)TI器件上下表面的逐步量子化。重整化群流图13,22(RGFD)揭示了(Gxy,Gxx)空间中的两组会聚点(CVP),其中顶面沿着反常量子化轨迹行进,而底面保持1/2 e2/h。这是由于Co团簇和TSS费米子之间的耦合导致的延迟朗道能级(LL)杂化(DLLH)。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Coulomb Drag as a Probe of the Nature of Compressible States in a Magnetic Field
磁阻力揭示了可压缩状态的本质以及无序和相互作用的潜在相互作用。在ν=3/2时,观察到明显的T^{4/3}依赖性,这表明N=0朗道能级的金属性质。与此相反,在较高的朗道水平的阻力揭示了一个额外的贡献,这与降低T之前,转向零以下的热激活定律的恶性增长。讨论了由无序和局域化引起的电子-空穴不对称性以及由于无序屏蔽而引起的高场下向正常拖曳的交叉。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Quantum Hall Effect on Sphere
我们研究了生活在双球S^2上的相对论粒子在磁场作用下表现出的反常量子霍尔效应。我们首先通过泡利-薛定谔哈密顿量H_{s} ^{SP}在狄拉克和朗道算符之间建立一个直接的联系。这将有助于狄拉克本征值和本征函数的推导。通过对H_{s} ^{SP}谱的分析,我们证明了存在由两个有效磁场支持的复合费米子性质。对于最低的朗道能级,我们认为石墨烯的基本物理性质与二维电子气相似,这与平面极限相一致。对于更高的朗道能级,我们提出了一个SU(N)波函数不同的填充因子,捕捉所有的对称性。重点放在石墨烯的情况下,即N=4,我们给出了不同的配置,允许恢复一些已知的结果。
2008-04-18 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Intrinsic Perturbation of the Landau Levels in Metals and Semiconductors at Low Temperatures
结果表明,在非超导金属中,很低温度下的de Haas van Alphen效应的频率可被Pauli方程的扩展后的Landau方程中的微扰项所校正。对德哈斯-范-阿尔芬振荡频率的修正依赖于费米能和电子旋磁因子的可测反常部分。此外,研究表明,由于扰动项的影响,在大于25特斯拉的高磁场感应和1毫开量级的超低温下,稀简并费米气体的电子比热Cv表现出异常行为,并且在有限温度下,随着温度接近绝对零度,Cv变得非常小,即Cv约为零。本文提出在低温和高磁场下精确测量简单能带半导体的磁光吸收,作为探测朗道能级修正的直接方法,朗道能级的修正是由于弱微扰项在磁场中修正了电子的动能。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Delocalized spectra of Landau operators on helical surfaces
在一个平面上,朗道算符,或量子霍尔哈密顿量,具有一个离散的无限简并朗道能级集。我们考虑曲面的渐近常曲率远离一个可能的非紧子流形,螺旋面是我们的主要例子。朗道能级仍然是孤立的,提供的频谱被认为是在一个适当的希尔伯特模在Roe代数的表面离域远离子流形。然后,可以将去局部化的粗索引分配给它们。作为应用,我们证明了螺旋曲面上的朗道算子在最低朗道能级以上没有谱隙。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall math-ph math.KT
Observation of supersymmetric pseudo-Landau levels in strained microwave graphene
使用一个阵列的耦合微波谐振器排列在一个变形的蜂窝晶格,我们实验观察到伪朗道能级的形成在整个交叉从消失到大的伪磁场强度。这是通过利用一个可适应的设置在一个几何形状,是兼容的伪朗道水平在所有的场强。所采用的方法能够观察到完全形成的平带伪朗道水平光谱的光子态密度的尖峰,并在空间上图像相关联的波函数,在那里我们提供了明确的证据,反映了以前难以捉摸的超对称性的特征节点结构在底层的低能量理论。特别是,我们解决了完整的亚晶格极化的异常第0伪朗道水平,这揭示了一个深刻的连接到锯齿形边缘状态在无应变的情况下。
2020-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Gap opening in the zeroth Landau level of graphene
我们已经测量到低温电阻率$ρ_{xx}$的强烈增加和霍尔电导率$σ_{xy}$在电荷中性点处的零值平台,在石墨烯中经受高达30 T的高磁场。我们解释了我们的结果由一个简单的模型,涉及到一个字段依赖分裂的最低朗道水平的顺序的几个开尔文,从激活运输测量提取。该模型再现了$ρ_{xx}$的增加和异常$ν=0$平台在$σ_{xy}$在共存的电子和空穴在同一自旋分裂零能量朗道水平。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of quantum anomalous Hall phases in pentalayer rhombohedral graphene moiré structures
本研究通过微观理论计算揭示电子相互作用如何在五层菱方石墨烯/六方氮化硼莫尔结构中产生孤立近平坦 Chern-1 能带及 (F)QAH 相,并推广至四层与六层体系。
2024-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Momentum-Resolved Landau-Level Spectroscopy of Dirac Surface State in Bi2Se3
利用扫描隧道谱研究了拓扑绝缘体Bi_2Se_3表面的狄拉克费米子。在磁场中的隧穿谱中观察到朗道能级。与传统电子的LL相反,场无关LL出现在狄拉克点,这是狄拉克费米子的标志。基于玻尔-索末菲量子化条件的LL的标度分析使我们能够确定表面带的色散。在费米能级附近,谱中出现了一些混杂着LLS的精细峰,这可能是反常磁指纹效应的原因[J. G. Alberkelsky等人,物理修订版信函103,246601(2009)]。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Diabolical touching point in the magnetic energy levels of topological nodal-line metals
对于三维金属,朗道能级作为磁场和平行于磁场的动量波数的函数而分散。在这个二维参数空间中,两个圆锥色散朗道能级可以相交于一个恶魔点-朗道-狄拉克点。产生朗道-狄拉克点的条件是磁击穿(场致量子隧穿)和一定的晶体时空对称性。这两个条件在拓扑金属中都是可实现的,正如我们用CaP $_3$证明的那样。朗道-狄拉克点在磁阻中的异常蝙蝠侠峰中以及在作为场幅度/取向的函数线性演化到零频率的光学吸收的开始中揭示了自身。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetic transport and extra quantum oscillation in semi-metallic photon-like fermion gas
在没有洛伦兹对称性的情况下,具有线性色散和精确平带的Weyl费米子(feroton)的赝自旋-1对应物可以在凝聚态系统中出现。费罗子的平带分支等价于麦克斯韦理论中的纵光子,由于出射(费米子)规范对称性,它是一个多余的自由度。在耦合到外部磁场时,费米子规范对称性被打破,并且平带费米子成为以朗道能级指数($n>1$)为特征的无隙激发。在长波长范围内,这些无带隙模具有与手征反常相关的零朗道能级相反的手征性,从而导致更丰富的磁输运性质。为了进一步探索这些无带隙模式的新颖性质,我们通过广义Lieb晶格模型研究了量子振荡。我们发现了一个额外的振荡行为,这表明这些奇异的无隙模式的存在。我们收集了文献中已知的{ \it ab initio}计算数据,讨论了在实际材料中实现半金属费洛蒙气体的可能性。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetoelectric coupling, Berry phase, and Landau level dispersion in a biased bilayer graphene
研究了横向电场和磁场作用下石墨烯双层膜的能谱。我们发现,由此产生的朗道能级表现出非单调依赖的电场,以及许多水平交叉。这种行为是解释使用准经典量子化规则,适当地考虑到赝自旋的准粒子。赝自旋产生Berry相,这导致能量量子化的移动,并导致赝塞曼效应。后者依赖于电场,在两个谷之间符号交替,并且还减小带隙。其他赝自旋相关的量,如异常霍尔电导率的解析公式,推导和以前的理论工作相比。
2010-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum bubble defects in the lowest Landau level crystal
最低朗道能级晶体相的一个长期存在的难题是理论计算的缺陷能量和测量的激活间隙之间的数量级差异。我们对关联复合费米子晶体中的各种缺陷进行了广泛的研究,发现能量最低的缺陷是六重对称的“超关联气泡间隙”,其中间隙粒子与晶体粒子形成强关联束缚态。气泡缺陷的能量比Hartree-Fock晶体中的最低能量缺陷的能量小$\sim$ 3倍。因此,在输运实验中测得的异常低的活化能是晶体及其缺陷的不寻常量子性质的标志。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el