Disorder effect of resonant spin Hall effect in a tilted magnetic field
研究了倾斜磁场作用下二维Rashba耦合电子系统中共振自旋霍尔效应的无序效应。Rashba耦合和Zeeman耦合之间的竞争导致朗道能级的能量交叉,从而产生共振自旋霍尔效应。利用自洽玻恩近似下的Streda公式,我们发现杂质散射使能级展宽,共振自旋霍尔电导在共振点附近出现双峰,在外加倾斜磁场下,该峰恢复.
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lack of Resonant Spin Hall Conductance in Magnetic Field
本文仅从线性项出发进行讨论,不完整,已被作者撤回。
2007-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall effect induced by phonon skew-scattering via orbital magnetization
本研究提出轨道磁化介导的轴手性声子斜散射机制,解释绝缘体等材料中的热霍尔效应,通过Haldane模型推导耦合形式并计算热霍尔相关量,与实验半定量吻合,为调控材料热性质提供新途径。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-phonon coupling and thermal Hall effect in the Kitaev model
该研究提出在Kitaev模型的高温区通过标量自旋手性对手性声子的斜散射产生外在声子热霍尔效应,其理论电导率与实验半定量一致,揭示了自旋-声子相互作用对强关联系统的影响。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling in fractional quantum Hall effect: superperiods and braiding statistics
理论上研究了复合费米子在分数量子霍尔岛周围的准束缚态的共振隧穿,发现了一组丰富的可能的岛态跃迁,它们是磁场或背栅电压的函数.这些考虑可能与最近的一项实验研究有关,并提出了许多涉及推导分数编织统计的微妙之处。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charge revealed in computer simulations of resonant tunneling in the fractional quantum Hall regime
分数电荷的概念是分数量子霍尔效应理论的核心。在这里,我使用精确对角化以及配置空间重整化(CSR)来研究有限集群,这是大到足以包含两个独立的边缘。分析了两个边之间共振隧穿的条件。“计算机实验”揭示了共振隧穿事件的周期性序列,与实验观察到的以e/3和e/5为单位的电荷分数量子化一致。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon Hall viscosity from phonon-spinon interactions
受实验观察的启发,Samajdar等人[Nature Physics 15,1290(2019)]提出,铜酸盐母体化合物中的绝缘Neel态接近于量子相变,达到Neel序与半离子拓扑序共存的状态。我们研究的方式,接近这个过渡可以使声子手性,通过诱导一个显着的声子霍尔粘度。我们描述了一个耦合到应变场的晶格自旋模型中的自旋-声子耦合,并且也使用了仅受对称性约束的一般连续介质理论。我们发现一个非解析霍尔粘度的过渡,在零温度下的发散二阶导数。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced spin Hall effect by resonant skew scattering in orbital-selective Kondo effect
用第一性原理能带结构计算方法研究了金金属中共振斜散射引起的自旋增强霍尔效应。特别是最近观察到的巨大的自旋霍尔角$γ_S \cong 0.1$(T.Seki等人,Nature Materials { \bf 7},125(2008))归因于Au主体金属中Fe的轨道依赖性近藤效应,其中$t_{2g}$ -轨道在混合价区域中,而$e_g$ -轨道在近藤极限中。$t_{2g}$轨道中的电子关联增强了自旋-轨道相互作用,导致了巨大的自旋霍尔效应。对具有5d轨道的杂质也进行了讨论。
2008-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall effect, spin Nernst effect, and spin density induced by thermal gradient in collinear ferrimagnets from magnon-phonon interaction
从理论上研究了反转对称破缺的蜂窝晶格共线亚铁磁体的内禀热霍尔效应和自旋能斯特效应。反演对称性破缺使得最近邻原子之间存在面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这不影响线性自旋波理论中的磁振子谱。然而,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用可以通过磁振子-声子相互作用在磁弹性激发谱中诱导大的Berry曲率,从而产生热霍尔电流。此外,我们发现磁弹性激发传递自旋,这是从磁振子带继承。因此,热霍尔电流伴随着自旋能斯特电流。由于磁振子-声子相互作用不守恒自旋,我们还研究了在磁振子-声子相互作用存在的情况下,热梯度诱导的自旋密度。我们发现,自旋密度的内在部分显示没有不对称的自旋积累的边界附近的系统具有条纹几何。然而,由于磁振子-声子相互作用,我们发现非零的总自旋密度的系统扶手椅边缘。另一方面,由于磁振子-声子相互作用,非本征部分的自旋密度在扶手椅和锯齿形边缘的边界附近显示出不对称的自旋积累。此外,我们发现在锯齿形边缘的系统中,总自旋密度不为零。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant optical topological Hall conductivity from skyrmions
本研究通过久保公式和梯度展开,发现斯格明子晶体和孤立斯格明子在洪德耦合频率处产生共振拓扑霍尔响应,其面积与斯格明子密度线性相关,可作为局部光学探测特征。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phonons in anomalous Hall crystals
University of Toronto(多伦多大学);Harvard University(哈佛大学);University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究通过时间依赖Hartree-Fock方法揭示了异常霍尔晶体中拓扑声子的拓扑特性及能带翻转现象。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon thermal Hall effect in Mott insulators via skew-scattering by the scalar spin chirality
本文提出 Mott 绝缘体中声子经标量自旋手性自旋涨落斜散射而产生热霍尔效应的新机制,无需自旋-轨道耦合,并解释及预测多种晶格中的 THE。
2024-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon Hall Viscosity and the Intrinsic Thermal Hall Effect of $α$-RuCl$_3$
Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University(康奈尔大学原子与固态物理实验室);Department of Physics, University of Toronto(多伦多大学物理系);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
研究揭示α-RuCl₃中声子具有霍尔黏性,产生内在热霍尔效应,解释了该材料热霍尔效应的主要贡献来源,同时展示声学法拉第效应作为探测声子霍尔黏性与 Berry 曲率的新方法。
2026-05-09 cond-mat.str-el
Phonon Hall Viscosity in Magnetic Insulators
在晶格声子的低能描述中,声子霍尔粘滞度是表示时间反演对称性破缺的主要项。它可以产生声子Berry曲率,并可以通过声学法拉第效应和热霍尔输运在实验上观察到。本文提出了一个系统的方法来获得外磁场作用下磁性绝缘体中由声子-磁振子相互作用引起的声子霍尔粘滞系数。我们得到了导致非零法拉第旋转和霍尔电导率的一般对称性判据,并阐明了晶格对称性、自旋轨道耦合、外磁场和磁有序之间的相互作用。通过微观计算验证了对称性分析。通过构造描述自旋动力学和自旋-晶格耦合的广义霍尔允许的有效作用量,并对自旋涨落进行积分,可以得到声子有效作用量中的首阶时间反演破缺项,即声子霍尔粘滞.本文对四方晶格的铜氧化物莫特绝缘体Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$的反铁磁体进行了详细的分析,所述方法可以推广到其它磁性绝缘体。
2021-03-07 cond-mat.str-el
Resonant plasmon-phonon coupling and its role in magneto-thermoelectricity in bismuth
用图解法导出了费米子液体(声学等离子体)与声学声子的低能集体运动之间的有效相互作用。我们表明,等离子体激元和晶格之间的耦合有一个非常不平凡的,共振结构。当声学等离子体激元速度的实部和虚部与声子速度具有相同的数量级时,共振定性地改变了声子阻力的性质。在下文中,我们研究如何影响磁热电性能。我们的研究结果表明,电子液晶和晶格之间的能量转移的新机制可能是背后的巨大的能斯特效应在铋。
2015-12-10 cond-mat.str-el
Theory of dispersive optical phonons in resonant inelastic x-ray scattering experiments
该社区目前缺乏一个完整的了解如何共振非弹性X射线散射(RIXS)实验探测固体中的电子-声子($e$ -ph)相互作用。例如,这个过程的大多数理论模型都集中在无色散的爱因斯坦声子上。使用最近开发的动量平均(MA)变分近似计算带绝缘体的RIXS光谱,我们研究的散射过程中的中间态的电子和声子色散的影响。我们发现,包括任何一个,和他们的相互作用,引入显着的动量变化的RIXS强度,即使是动量无关的电子-声子耦合。声子色散还引起激发线形状的非平凡变化,这可以对数据分析产生定量影响。这些结果突出了在实际材料中解释RIXS数据的相当大的挑战。
2022-04-19 cond-mat.str-el
Observation of phonons with resonant inelastic x-ray scattering
声子,晶格振动的量子力学表示,以及它们与电子自由度的耦合对于理解材料的热和电性质是重要的。第一次,声子已被测量使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在氧化铜(CuO)的铜K-边缘。利用超短核孔寿命近似和精确对角化技术分析这些谱,我们可以解释基本的非弹性特征。相对光谱强度与电子-声子耦合强度有关。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Approximately quantized thermal Hall effect of chiral liquids coupled to phonons
最近在$α$ $_3$中观察到的半整数量子化热霍尔效应被解释为具有Majorana边缘模式的手性自旋液体的独特特征。在手征拓扑超导体中也存在类似的量子化热霍尔效应。然而,不可避免地存在无带隙声学声子,这意味着,与量子化的电导率相反,霍尔热导率$κ_xy$在真实材料中从未被精确量子化。在这里,我们研究声子如何影响量子化的热导率集中在边缘理论。作为一个例子,我们考虑Kitaev自旋液体的外部磁场耦合到声学声子的间隙。与声子的耦合完全破坏了边缘模式的弹道热输运,因为能量可以泄漏到体中,从而极大地改变了热霍尔效应的边缘图像。尽管如此,热霍尔电导率仍然近似量子化,我们认为,耦合到声子的边缘模式是一个必要条件的观察量子化的热霍尔效应。然而,这种边缘耦合的强度并不影响电导率。我们认为,对于足够干净的系统的量子化热霍尔效应,$Δκ_{xy}/T \sim \text{sign(B)} \, T^2$的领先的校正,产生于固有的异常霍尔效应的声学声子由于贝里阶段印记的手性(自旋)液体中的散装。这种校正取决于外部磁场的符号而不是幅度。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Impurity-induced phonon thermal Hall effect in the antiferromagnetic phase of Sr2IrO4
通过向反铁磁绝缘体Sr2IrO4掺入Rh杂质,发现少量掺杂显著增强热霍尔电导率,而抑制磁有序后其几乎消失,证明热霍尔效应源于磁性环境中杂质对声子的散射。
2023-02-07 cond-mat.str-el
The phonon thermal Hall angle in black phosphorus
在各种绝缘体中观察到的声子热霍尔效应(THE)的起源尚未确定。在这里,我们报告在非磁性元素绝缘体的热霍尔电导率的观察,振幅超过了以前观察到的。在黑磷(BP)中,纵向($κ_{ii}$)和横向($κ_{ij}$)的热导率在相同温度下达到峰值,并且在该峰值温度下,$κ_{ij}/κ_{jj}/B $为$\approx 10^{-4}$ - $10^{-3}$ T $^{-1}$。这两个特点是共享的其他绝缘体显示的THE,尽管绝对振幅超过三个数量级。热霍尔角和声子平均自由程之间的相关性的情况下,施加了严格的限制理论方案的THE。我们发现,在BP的纵向和横向声学声子模式反交叉,促进波跨模式和周围的原子键的各向异性电荷分布的传输,铺平了道路耦合与磁场。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Excitation of Graphene K-Phonon and Intra-Landau-Level Excitons in Magneto-Optical Spectroscopy
在高达32 T的磁场中对一系列多层外延石墨烯样品进行了精确的红外磁透射实验。当入射光子能量与最低朗道能级分离和K点光学声子能量共振时,我们观察到了主回旋跃迁的光谱特征和加宽的变化。我们已经开发了一个理论,解释和定量再现的频率和磁场的依赖性的现象,作为一个光子的吸收连同同时创建一个谷间,内朗道能级激子,和一个K声子。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Intrinsic Phonon Thermal Hall Effect in $α$-RuCl$_3$
Wake Forest University(维克森林大学);Goethe University Frankfurt(法兰克福歌德大学)
研究α-RuCl₃中由自旋-声子相互作用诱导的声子热霍尔效应,揭示自旋轨道耦合对相互作用形式和手性的影响,产生非零声子 Berry 曲率,无需场诱导的自旋液体。
2026-05-08 cond-mat.str-el
Thermal Hall Effect in the Kitaev-Heisenberg System with Spin-Phonon Coupling
研究了Kitaev候选$α$的Kitaev-Heisenberg模型中,氯原子振动引起的自旋-声子耦合作用下的热霍尔效应.我们观察到这种耦合改变了磁场作用下不同磁态之间的相对稳定性,特别是对锯齿形反铁磁态的稳定性。值得注意的是,自旋-声子相互作用对不同磁有序态的霍尔热导率有不同的影响。对于与$α\text{-RuCl}_3$相关的倾斜锯齿态,自旋-声子相互作用增强了由磁场诱导的能隙,并抑制了低温下的热霍尔电导率。重要的是,我们发现自旋-声子相互作用使自旋液体态中的量子化热霍尔效应不稳定。我们的结果表明,声子自由度的Kitaev材料的热霍尔效应的关键作用。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Phonon Thermal Hall Conductivity in a Simple Antiferromagnetic Insulator
已知声子在某些绝缘体中产生热霍尔效应,包括具有稀土杂质的氧化物、量子顺电体、多铁性材料和铜氧化物莫特绝缘体。在每种情况下,材料的一个特殊特征被假定为与在磁场中赋予声子手性的基本机制相关。问题是声子霍尔效应是一种不寻常的现象--与特殊的特性有关,如稀土杂质的斜散射、结构畴、铁电性、铁磁性--还是一种比迄今为止所认为的更常见的绝缘体特性。为了帮助回答这个问题,我们转向了一个简单的绝缘体,没有以前遇到的特殊功能:立方反铁磁体Cu $_3$ TeO $_6$。我们发现它具有迄今为止任何绝缘体中最大的霍尔热导率$κ_{\rm{xy}}$。我们表明,这是由于声子的记录高的$κ_{\rm{xy}}$信号,它不需要存在的磁秩序,因为它持续高于有序温度。我们的结论是,声子霍尔效应可能是一个相当普遍的性质的固体。
2021-10-25 cond-mat.str-el
Thermal Hall effect in a phonon-glass Ba$_3$CuSb$_2$O$_9$
在量子自旋液体候选物Ba $_3$ CuSb $_2$ O $_9$中观察到明显的热霍尔信号。横向热传导示出了幂律温度依赖性低于40 K的自旋间隙打开。我们认为,通过非常低的纵向热导率和热霍尔信号,声子霍尔效应是由Cu $^{2+}$ -Sb $^{5+}$哑铃的随机畴中形成的孤儿Cu $^{2+}$自旋的强声子散射引起的。
2017-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determining the Electron-Phonon Coupling Strength in Correlated Electron Systems from Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们表明,高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS)提供了直接的,元素特定的和动量分辨的电子-声子(e-p)耦合强度的信息。我们的理论分析表明,e-p耦合可以从RIXS谱中提取通过确定的微分声子散射截面。另一种提取耦合的非常直接的方法是使用一个和两个声子的损失比,这取决于e-p耦合强度和芯-空穴寿命。这允许在绝对能量标度上测量e-p耦合。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic origin of an exceptionally large phonon thermal Hall effect from charge puddles in a topological insulator
Institute for Topological Insulators, Universität Würzburg(维尔茨堡大学拓扑绝缘体研究所);II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln(科隆大学第二物理研究所);High Magnetic Field Lab. of Anhui Province, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院安徽省高磁场实验室);Institute for Theoretical Physics, Universität zu Köln(科隆大学理论物理研究所)
研究揭示了拓扑绝缘体中电荷斑块通过电子-声子耦合引起异常大的热霍尔效应的微观机制。
2026-02-05 cond-mat.str-el
Nearly-Resonant Crystalline-Phononic Coupling in Quantum Spin Liquid Candidate CsYbSe$_2$
$_2$是最近发现的一种量子自旋液体(QSL),具有很强的晶体电场(CEF)激发。在这里,我们确定声子和CEF模式与拉曼光谱和观察强CEF-声子混合导致的振动束缚态。复杂的,中尺度的声子模式和CEF模式之间的相互作用在真实空间中观察到,一个意想不到的近共振条件得到满足,产生高达五阶组合模式,与光谱中确定的模式总数为17。本研究为用光学可及的CEF-声子流形相干控制可能的QSL基态和CEF-声子相互作用的介观工程铺平了道路。
2021-11-20 cond-mat.str-el quant-ph
Circularly Polarized Resonant Rayleigh Scattering and Skyrmions in the $ν$ = 1 Quantum Hall Ferromagnet
利用圆偏振共振瑞利散射(RRS)研究了$ν$ = 1的量子霍尔铁磁体.在这个填充因子,我们观察到一个右手共极化RRS探测Skyrmion自旋纹理的电子在光激发基态。共振散射在左手共极化中不存在,这可能与Skymionic效应、屏蔽和自旋波激发之间的相关性有关。这些结果表明RRS是研究量子霍尔态自旋织构的有效方法。
2011-04-11 cond-mat.str-el
Phonon Thermal Hall Conductivity from Scattering with Collective Fluctuations
因为电子和离子形成耦合系统,所以先验清楚的是,晶格的动力学应该反映电子自由度内的对称性破缺。最近,在许多强关联电子材料中观测到的大声子热霍尔效应清楚地证明了时间反演和镜像对称破缺的情况。然而,时间反演破缺和手性传递到晶格的机制还远不清楚。在本文中,我们将讨论如何发生这种情况,通过多体散射的声子集体模式:后者模式的非高斯相关的后果。我们得到基本的新的结果,这种斜(即手性)散射和随之而来的热霍尔电导率。由此我们也得到了有序反铁磁体的这些量的一般公式。由后者我们得到了干净反铁磁体中声子热霍尔效应的标度行为。计算显示了几个不同的制度,并给出了类似的顺序,在最近的实验中看到的定量估计。
2022-10-27 cond-mat.str-el
Resonant phonon coupling across the La{1-x}Sr{x}MnO{3}/SrTiO{3} interface
在SrTiO{3}上外延生长的La{0. 53}Sr{0. 47}MnO{3} xMnO 3薄膜的输运和磁性在衬底的结构转变温度处表现出尖锐的尖点。使用实验和理论相结合,我们表明,尖点是在薄膜中的载流子和软声子模式的SrTiO{3}之间的共振耦合的结果,介导的氧八面体在薄膜中。模式的振幅向转变温度发散,声子被发射到膜的前几个原子层中,影响其电子状态。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon drag thermal Hall effect in metallic strontium titanate
SrTiO $_3$是一种量子电晶体,具有可探测的声子热霍尔效应(THE)。在这里,我们表明,振幅的THE是非常敏感的化学计量。它急剧减少后,用钙,稳定的铁电秩序的一小部分的Sr原子的替代。它急剧增加的氧空位密度甚至更低,这使系统成为稀金属。金属态的增强远远超过了电子和声子贡献的总和。我们将这一观察结果解释为三个特征的结果:i)热主要由声子传输; ii)电子霍尔角非常大; iii)电子和声子之间存在大量的动量交换。从Herring的声子拖曳图出发,我们得到了增强的THE的定量解释。因此,声子阻力,迄今为止检测到的热电系数的放大器,可以产生一个纯粹的热横向响应在一个大的霍尔角的稀金属。我们的结果揭示了一个迄今未知的结果之间的电子和声子的动量守恒碰撞,即热横向响应在一个大的霍尔角稀金属。我们的结果揭示了一个迄今为止未知的电子和声子之间的动量守恒碰撞的后果。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Planar thermal Hall effect from phonons in a Kitaev candidate material
本研究在Kitaev候选材料Na₂Co₂TeO₆中发现由声子产生的平面热霍尔效应,揭示热流方向对该效应的重要影响,为重新评估α-RuCl₃中的相关现象提供依据。
2023-11-01 cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect in Ferromagnetic Metals: Role of Phonons at Finite Temperature
在考虑无序引起的弹性散射和电子-声子相互作用引起的非弹性散射的情况下,数值研究了多带紧束缚模型中的反常霍尔效应。霍尔电导率作为温度$T$,非弹性散射率$γ$,化学势$μ$,和杂质浓度$x_{\rm imp}$的函数。我们发现新的标度律在这些参数的宽范围内保持; $-σ_{xy}= (ασ_{xx0}^{-1} + βσ_{xx0}^{-2}) σ_{xx}^2 + b$,其中$σ_{μν}$($σ_{μν0}$)是电导率张量(仅具有弹性散射),这对应于最近的实验观察[Phys. Rev. Lett. { \bf 103}(2009)087206]。这种缩放的条件进行检查。此外,它被发现的内在机制依赖于温度下的共振条件。
2012-07-18 cond-mat.str-el
Thermal conductivity suppression in uranium-doped thorium dioxide due to phonon resonant scattering
在这项工作中,二氧化钍(ThO $_2$,氧化钍)与低水平的替代铀(U)掺杂的热输运性质进行了探讨。我们观察到强烈的迹象,共振声子散射,声子和电子自由度之间的相互作用,除了常见的“杂质”散射由于质量和原子间力常数的差异,这种掺杂诱导。在水热合成的空间变化掺铀浓度的掺铀氧化钍单晶中研究了6%、9%和16%的掺铀浓度。在此晶体中,具有相对均匀的掺杂的等浓度区域位于局部热导率测量使用热反射技术。在77--300~K的温度范围内测量的热导率曲线与分析Klemens-Callaway热导率模型的预测进行比较,以确定不同声子散射机制的影响。在低温下,在这些掺杂水平的高度抑制的热导率表明,声子共振散射在U掺杂氧化钍的热导率降低中起着重要的作用。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-resolution resonant inelastic x-ray scattering study of the electron-phonon coupling in honeycomb $α$-Li$_2$IrO$_3$
用高分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了蜂窝结构$α$ -Li $_2$ IrO $_3$的激发.低能量的响应是由一个完全解决的阶梯的激发,我们解释为由于多声子过程中存在强的电子-声子耦合(EPC)。在较高的能量,轨道激发被示出由声子打扮。高质量的数据允许RIXS截面的分析模型的定量测试,它已被提出来描述EPC在过渡金属氧化物(TMOs)。我们发现,EPC的幅度是相当的3D TMO的范围内发现的。这表明EPC在确定相应的基于5D的系统所显示的现象学方面可能具有同等重要性。
2019-11-25 cond-mat.str-el
Density-wave order enhances the phonon thermal Hall effect in a trilayer nickelate
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学物理系);State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学物理科学与技术学院);Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系)
本文报道在环境压力下三层镍酸盐La4Ni3O10中观察到有限声子热霍尔效应,密度波转变显著增强该效应,并揭示磁振子-声子杂化是主要机制。
2026-06-24 cond-mat.str-el
Magnons, Phonons, and Thermal Hall Effect in Candidate Kitaev Magnet $α$-RuCl$_3$
我们研究了Kitaev候选材料$α$ -RuCl $_3$中有争议的热霍尔效应的性质。在不假设存在带隙自旋液体的情况下,我们证明了一个现实的最小自旋模型在倾斜的锯齿形相位足以,在线性自旋波理论的水平上,定性地解释所观察到的温度和磁场依赖的非量子化的热霍尔电导率$κ_{xy}$,其起源在于磁振子带的Berry曲率。然而,与Czajka等人[Nat.Mater. 22,36-41(2023)],甚至在扫描宽范围的模型参数以使$κ_{xy}/T$最大化之后。最近的实验表明,声子起着重要的作用,我们表明耦合到自旋,赋予声子的手征。然而,由此产生的固有贡献,从磁振子和声子,仍然不足以解释所观察到的霍尔信号的幅度。在仔细分析了非本征声子机制之后,我们使用Lefrançois等人[Phys. Rev. X 12,021025(2022)]关于$α$ -RuCl $_3$中热输运的最新实验数据来确定非本征和本征贡献$η\equiv κ_{xy}^{E}/κ_{xy}^{I}$的唯象比。我们发现$η=1.2\pm 0.5$,结合我们计算的固有值,定量地解释了在$α$ -RuCl $_3$的实验热霍尔效应的幅度和详细的温度依赖性。
2023-01-25 cond-mat.str-el
Phonon thermal Hall effect in charge-compensated topological insulators
本研究系统探究电荷补偿型拓扑绝缘体的输运特性,发现低温下显著的声子热霍尔效应,观测结果支持带电杂质斜散射的理论机制,为理解声子热霍尔效应的起源提供了新的实验依据。
2024-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall Resistivity as a Unifying Description of Phonon Thermal Hall Effect in Various Insulators
Nanyang Technological University(南洋理工大学);National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室国家高磁场实验室);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(产业技术综合研究所)
研究各种绝缘体中的声子热霍尔效应,以掺杂的莫特绝缘体La$_{5/3}$Sr$_{1/3}$NiO$_4$为例,通过热霍尔电阻率$w_{xy}$的特性揭示其可作为该效应的统一描述,且与材料局域电子态相关。
2026-07-24 cond-mat.other cond-mat.str-el
Tunable shear strain from resonantly driven optical phonons
应变工程最近已经扩展到超快时间尺度,驱动金属-绝缘体相变和超声退磁前沿的传播。然而,非线性晶格动力学支撑界面光电相位开关尚未得到解决。在这里,我们专注于在LaAlO $_3$单晶,氧化物电子最广泛使用的基板之一的极性晶格振动的脉冲共振激发引发的晶格动力学。我们发现,离子拉曼散射驱动相干氧八面体旋转周围的高对称性的晶体轴,我们确定,通过DFT计算,底层的声子-声子耦合通道。共振晶格激发产生纵向和横向声波包,使各向异性光致应变平衡和平衡。重要的是,剪切应变波包被发现在声子共振时以非凡的效率产生,在振幅上与更传统的纵向声波相当,为超快材料控制开辟了令人兴奋的前景。
2020-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Decoupling carrier concentration and electron-phonon coupling in oxide heterostructures observed with resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用共振非弹性X射线散射方法在$n$ SrIrO $_3$ / $m$ SrTiO $_3$超薄超晶格中观察到的多声子卫星特征。随着$n$和$m$值的变化,能量损失谱显示出声子卫星相对强度的系统演化。使用封闭形式的解决方案的横截面,我们提取的变化,在电子-声子耦合强度作为$n$和$m$的函数。结合到SrTiO $_3$层中的可忽略的载流子掺杂,这些结果表明,电子-声子耦合的调谐可以有效地与掺杂解耦。这项工作展示了一种可行的方法来提取超晶格中的电子-声子耦合,并揭示了一种潜在的路线,用于调整这种耦合,这往往是与超导性的SrTiO $_3$为基础的系统。
2018-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phononic-magnetic dichotomy of the thermal Hall effect in the Kitaev-Heisenberg candidate material Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
本文研究了Kitaev量子材料Na$_2$Co$_2$TeO$_6$的热霍尔效应,发现其热霍尔信号由声子和磁性激发共同产生,指出揭示真正的量子化磁性热霍尔效应需分离声子与磁性贡献。
2023-03-06 cond-mat.str-el
Beyond the single-site approximation modeling of electron-phonon coupling effects on resonant inelastic X-ray scattering spectra
共振非弹性X射线散射(RIXS)越来越多地用于表征材料中的低能集体激发。RIXS是一种强大的探测器,通常需要复杂的理论描述来解释数据。特别是,需要准确的理论描述的影响,电子-声子($e$ -p)耦合RIXS光谱正变得及时,仪器分辨率提高,这种能量制度正在迅速成为可访问的。到目前为止,只有相当探索性的理论工作已经进行了这样的问题。我们开始弥合这一差距,提出了一个通用的变分近似计算RIXS光谱在弱掺杂材料,各种型号与不同的$e$ -p耦合。在这里,我们通过研究电子迁移率的作用来说明它的一些潜力,电子迁移率在基于Lang-Firsov理论的广泛使用的局部近似中完全被忽略。假设电子-声子耦合是最简单的Holstein型,我们讨论了局域近似失效的区域,并证明了局域近似的不当使用会严重影响\textit{underestimate}的$e$ -p耦合强度.
2021-08-26 cond-mat.str-el
Effect of disorder and electron-phonon interaction on interlayer tunnelling current in quantum Hall bilayer
我们研究了量子霍尔双层系统的输运性质,密切关注的影响,无序和电子-声子相互作用的层间隧穿电流的存在下的平面磁场$B_\parallel$。我们发现,重要的是要考虑到无序和电子-声子相互作用的影响,以预测在有限的电压有限的电流时,面内磁场存在。我们发现一个扩大的共振特征的隧道电流作为偏置电压的函数,在定性与实验一致。我们还发现,由于电子-声子耦合的共振特性的加宽有一个非单调依赖于$B_\parallel$,有关的双量子阱的几何形状。我们还比较了这与由于空间波动的隧穿振幅的加宽效果。我们的结论是,这样的静态无序只提供非常弱的扩大的共振功能在实验范围内。
2010-02-25 cond-mat.str-el
Quantum Hall effect induced by electron-phonon interaction
当声子与费米子在二维半金属中耦合时,这种相互作用可能会使系统变成绝缘体。存在几个绝缘相,其中时间反演和亚晶格对称性自发地被破坏。例子是多体状态相称的哈勒的交错通量模型或晶格模型与周期性调制的应变。我们发现,这些阶段的有效场论表现出特征的陈-西蒙斯条款,其系数与微观模型的拓扑不变量。这意味着相应的量子化霍尔电导率表征这些绝缘状态。
2020-04-30 cond-mat.str-el hep-th
Planar thermal Hall effect from phonons in cuprates
本文通过测量三种铜氧化物材料,发现声子主导的体系中存在可观的平面热霍尔效应,而电子贡献为零,提示需重新审视绝缘体中声子热霍尔效应的产生机制。
2023-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-Angle Dependence of Phonon Thermal Hall Effect in Na2X2TeO6 (X = Co, Zn)
Institute for Advanced Study, Chengdu University(成都大学先进研究院);The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Centre for Nanotechnology, Indian Institute of Technology, Roorkee(鲁尔基印度理工学院纳米技术中心);Department of physics and chemistry, Prairie View A&M University(普雷里维尤A&M大学物理与化学系)
本文通过测量 Na2Co2TeO6 与非磁性 Na2Zn2TeO6 在 ac 平面内的场角依赖热霍尔电导,证明声子热霍尔效应源于外禀杂质诱导散射而非内禀 Berry 相位。
2025-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall conductivity of electron-doped cuprates: Electrons and phonons
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Univ. Toulouse(图卢兹大学);INSA-T(图卢兹国立应用科学学院);École Polytechnique(巴黎综合理工学院);Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福线性加速器中心)
研究发现电子掺杂铜氧化物中声子和电子对热霍尔电导率的贡献大小相近但符号相反,表明反铁磁相关性可能在产生声子热霍尔效应中起作用。
2025-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons behave like Electrons in the Thermal Hall Effect of the Cuprates
热霍尔效应是指当热流横向于外加热梯度时产生的热效应,它已成为量子材料研究中的一个重要观测指标。最近的实验在许多高温铜氧化物超导体中发现了大的霍尔热导率$κ_{xy}$,包括在莫特绝缘体的深处,但其内在机制仍然未知。在这里,我们发现了一个令人惊讶的线性温度依赖性的逆热霍尔电阻率,$1/ρ_H=-κ_{xx}^2/κ_{xy}$,在莫特绝缘铜氧化物$\mathrm{La_2CuO_4}$和$\mathrm{Sr_2CuO_2Cl_2}$。我们还发现这种线性标度的赝能隙状态的Nd-LSCO在面外的方向,突出了声子的重要性。在电子掺杂侧,线性逆热霍尔信号出现在NCCO和PCCO在各种掺杂,包括在奇怪的金属。虽然这种依赖性出现在简单的德鲁德模型巡回电子,其起源是不清楚的强相关莫特绝缘或赝隙状态。我们进行玻尔兹曼分析声子,结合斜散射,我们能够识别制度,出现线性$T$逆霍尔电阻率。最后,我们建议未来的实验,将进一步我们的基本理解的铜氧化物和其他量子材料中的热传输。
2023-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Directly characterizing the relative strength and momentum dependence of electron-phonon coupling using resonant inelastic x-ray scattering
凝聚态材料中晶格和电荷自由度之间的耦合是普遍存在的,并且通常可以导致有趣的性质和有序相,包括传统的超导性,电荷密度波序和金属-绝缘体转变。角分辨光电子能谱以及中子和非共振X射线散射可作为有效的探针,用于确定适当的、单独的自由度的行为--分别是电子结构和晶格激发或声子色散。然而,每一个都提供了关于自由度之间的相互耦合的不太直接的信息,通常通过自能效应,这往往会在耦合较强的地方重新归一化和加宽光谱特征,从而影响定量表征耦合的能力。在这里,我们表明,共振非弹性X射线散射,或RIXS,可以是一个有效的工具,直接确定凝聚态系统中的电子-声子耦合的相对强度和动量依赖。使用一个8带模型的铜氧化物的图解方法,我们研究的贡献,从最低阶图的完整RIXS强度为一个现实的散射几何形状,占散射截面的矩阵元素效应以及电子-声子耦合顶点的动量依赖性。这些地图的详细检查提供了一个独特的视角到电子-声子耦合的特性,这补充了中子和非共振X射线散射,以及拉曼和红外电导率。
2016-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic origin of the phonon Hall effect in a honeycomb antiferromagnet
本文在锯齿形反铁磁范德华材料NiPS₃中发现可观的热霍尔电导率,通过分析其与磁化强度的敏感关系及磁振子-声子能带交叉,揭示声子热霍尔效应具有内禀热力学起源。
2024-10-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech