Competition between Kondo screening and quantum Hall edge reconstruction
我们报道了一个连接到二维导线上的近藤关联量子点，我们证明了在纯塞曼情况下g因子的重整化，即磁场平行于量子点的平面。对于相同的系统，我们通过研究量子霍尔制度，即施加垂直磁场来研究轨道效应的影响。在这种情况下，观察到抑制近藤效应和分裂零偏异常的不寻常行为。分裂随磁场的增加而减小，并呈现出不连续的变化，这是由于近藤屏蔽和源于静电屏蔽的量子霍尔边缘结构之间复杂的相互作用。这种由可压缩和不可压缩条纹组成的边缘结构强烈影响量子点的近藤温度，从而影响重整化g因子。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Screening effect in Spin-Hall Devices
自旋霍尔杆的定态研究的变分方法，包括非平衡屏蔽效应的框架。考虑到自旋翻转弛豫和由于发电机和全局电荷守恒引起的全局约束，执行系统中耗散的功率的最小化。计算是在可忽略的自旋翻转散射和强自旋翻转散射的近似下进行的。在这两种情况下，自旋积累和纵向和横向的纯自旋电流的表达式推导解析。由于德拜-费米屏蔽长度的值很小，自旋累积在$y$中（穿过器件）是线性的，在发电机施加的电场中是线性的，并且与非简并导体的温度成反比。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect, Screening and Layer-Polarized Insulating States in Twisted Bilayer Graphene
我们研究了双栅扭曲双层石墨烯中的电子输运。尽管层之间的亚纳米接近，我们确定独立的贡献，从石墨烯朗道能级光谱的每一层的磁阻。我们证明，每一层的填充因子可以独立地控制通过双栅极，我们用它来诱导层之间的朗道能级交叉。通过分析朗道能级交叉的栅极依赖性，我们表征了有限的层间屏蔽，并提取原子间隔层之间的电容。在零填充因子下，我们观察到依赖于磁场和位移场的绝缘态，这表明存在层间耦合的反向传播边缘态。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Screening Behavior and Scaling Exponents from Quantum Hall Wavefunctions
我们提供了一个强大的和通用的方法来评估屏蔽性能和提取的准粒子边缘激发的量子霍尔态模型波函数的标度指数。我们数值实现这种方法的基本准孔和孔激发的几个模型状态。对于Laughlin态、Moore-Read态和Z_3-Read-Rezayi态，我们发现与预测的边理论一致，验证了体-边对应。我们也用它来获得第一个明确的微观演示的加夫尼波函数的病理。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stationary states and screening equations in the spin-Hall effect
本文在唯象双自旋通道模型的框架内讨论了自旋-霍尔效应的定态特性。结果表明，在自旋霍尔效应中，可以采用两种不同的定态定义，从而导致两种不同的态：零横向自旋流和非零纯自旋流.这种差异是由于对边缘附近区域的处理，其中发生电荷积累。导出了描述自旋轨道耦合引起的电荷积累的屏蔽方程。如果我们假设屏蔽长度相对于自旋扩散长度是小的，则与自旋翻转散射相关的自旋累积和由于自旋轨道耦合引起的自旋霍尔累积是两个独立的效应。相应的输运方程的Dyakonov-Perel方程进行了讨论。
2017-12-17 cond-mat.mes-hall
Range-Dependent Disorder Effects on the Plateau-Widths Calculated within the Screening Theory of the Iqhe
总结了整数量子化霍尔效应（IQHE）的屏蔽理论，强调了它的两个关键机制：第一，在一定的磁场间隔内，存在不可压缩的条带，其局部填充因子为整数值，纵向电阻率和霍尔电阻率为量子化值;第二，对这些条带施加耗散电流，导致全局电阻的量子化。我们证明，没有任何本地化的假设，这个理论解释了巨大的实验再现性的量化电阻值，以及实验结果的电位分布在狭窄的霍尔酒吧。我们进一步证明，包括长程电位波动允许应用该理论更广泛的霍尔酒吧，并可能导致量子霍尔高原的扩大，而短程无序往往会缩小高原。
2006-08-24 cond-mat.mes-hall
Emergent dual topology in the three-dimensional Kane-Mele Pt$_2$HgSe$_3$
最近，第一个大间隙凯恩-梅勒量子自旋霍尔绝缘体被预测为单层jacutingaite（Pt $_2$ HgSe $_3$），这是2008年在巴西发现的一种天然可剥离矿物。将量子自旋霍尔单层堆叠成范德华层状晶体通常会导致（0;001）弱拓扑相，这不会保护（001）表面上表面态的存在。出乎意料的是，最近的角分辨光电子能谱实验显示，存在分散在大面积的001表面布里渊区的jacutingaite单晶的表面状态。001-表面态被证明是拓扑保护的镜像陈数$C_M=-2$，与节线由自旋轨道相互作用间隙。在这里，我们将二维凯恩-梅勒模型扩展到散装jacutingaite和揭开微观起源的缺口节线和新兴的晶体拓扑秩序。通过使用最大局域化的Wannier函数，我们确定了一个大的非平凡的第二最近层跳跃项，打破了弱拓扑绝缘体的标准范例。在这个术语的补充下，凯恩-梅勒模型的预测与最近的实验和第一性原理模拟非常一致，提供了一个吸引人的概念框架，也与其他由堆叠蜂窝晶格制成的层状材料相关。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac-screening stabilized surface-state transport in a topological insulator
我们报告的门控应变碲化汞器件的磁输运研究。这种材料是一种三维拓扑绝缘体，并且只表现出表面态输运。值得注意的是，朗道能级色散和霍尔量子化的精度在很宽的密度范围内保持不变（$3 \times 10^{11} cm^{-2} < n < 1 \times 10^{12} cm^{-2}$）。这意味着，即使在大的载流子密度的运输是表面状态为主，其中散装运输预计已经共存。此外，密度依赖性的狄拉克型量子霍尔效应允许识别的贡献，从各个表面。一个$k \cdot p$模型可以描述的实验，但只有当假设一个陡峭的带弯曲的区域，其中包含的拓扑表面状态。这种陡峭的电势源于狄拉克系统的特定屏蔽特性，并导致栅极电压影响狄拉克点的位置，而不是费米能级的位置。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Screening theory based modeling of the quantum Hall based quasi-particle interferometers defined at quantum-dots
在这项工作中，我们调查的空间分布和宽度的不可压缩带，即边态。在强垂直磁场存在下，考察了填充因子分别为ν= 1，2和1/3时的不可压缩带.我们提出了一个微观图片的分数量子霍尔效应为基础的干涉仪，在一个唯象模型。我们采用Laughlin准粒子性质在我们的计算方案。在分数阶区，部分占据的最低朗道能级由于强关联而被假定形成一个能隙。实质上，通过把这个能隙包括到我们的能谱中，我们得到了在ν=1/3时不可压缩带的性质。的干扰条件进行了调查作为一个功能的栅电压和陡度的限制电位，连同所施加的磁场的强度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
Spin textures, screening and excitations in dirty quantum Hall ferromagnets
研究了随机静电杂质势下的量子霍尔铁磁体。描述这些系统与一个经典的非线性西格玛模型，并使用分析估计支持的结果从数值模拟，我们研究的性质的基态作为无序强度的函数，$Δ$，和偏差，$δν$，平均朗道水平填充因子从团结。杂质势的屏蔽需要自旋组态的畸变，并且在没有塞曼耦合的情况下，存在从小$Δ$和$|δν|$的铁磁体到大$Δ$或$|δν|$的自旋玻璃的无序驱动的零温度相变。我们研究基态响应函数和激发。
2001-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Density of states, screening and the width of the quantum Hall plateaus
本文在静电近似下对量子霍尔效应作了一致的处理。我们推导出的状态密度（DOS）的形式，它不同于通常的高斯形状有效的非相互作用的电子。在一个交叉温度以下，该DOS逐渐转变为费米能附近的非相互作用DOS。我们得到了这个交叉温度，这决定了这个框架的有效性范围的估计，并允许调和的宽度和温度依赖性的量子霍尔高原与实验。DOS极大地提高了电子-晶格弛豫速率，从而降低了电子过热的可能性。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized Landau level representation: Effect of static screening in the quantum Hall effect in graphene
利用准粒子传播子的广义朗道能级表示（GLLR），研究了屏蔽效应对石墨烯中具有整数填充因子的量子霍尔态性质的影响.在平均场近似下的低能狄拉克模型中进行了分析，其中长程库仑相互作用在背景磁场的存在下被单圈静态屏蔽效应修改。利用传播子的一个相当一般的近似，其中所有的动力学参数都是朗道能级指数$n$的运行函数，我们导出了一组自洽的Schwinger-Dyson（间隙）方程，并数值求解了它们。显式的解决方案表明，静态屏蔽导致了大量的抑制的间隙参数的量子霍尔态的破坏$U(4)$味对称性。还研究了能隙的温度依赖性。相应的结果很好地模拟了实验中测得的活化能的温度依赖性。理论上，准粒子动力学参数的朗道能级运行可以通过对整数量子霍尔态的光学研究来测量。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall hep-th nucl-th
Screening properties and phase transitions in unconventional plasmas for Ising-type quantum Hall states
利用大规模蒙特卡罗模拟，我们研究了一种非常规的二维二分量经典等离子体，它控制着Ising型量子霍尔态的量子力学波函数的范数和重叠行为.等离子体从根本上不同于与二维XY模型和阿贝尔分数量子霍尔态相关的等离子体。我们发现这种非常规等离子体经历了从绝缘体到金属的Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变。对应于伊辛型量子霍尔态的参数值位于该跃迁的金属侧。这一结果验证了所需的非常规等离子体的性质，用于证明伊辛型量子霍尔态具有准粒子与非阿贝尔编织统计。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exchange-mediated dynamic screening in the integer quantum Hall regime
通过自洽的Hartree-Fock模拟，在整数量子Hall（IQH）体系下研究了高朗道能级下空间分辨填充因子（$ν$）分布中的多体相互作用效应.我们的研究结果表明，一个强大的，相互作用引起的倾向，以避免同时存在的部分填充的自旋向上和自旋向下的LLS。相反，我们发现，这种部分填充的LL由共存的区域满和空的LL。在满和空的LL的区域之间的边界处，我们观察到接近半奇填充的几乎恒定的$ν$的边缘条纹。这表明，交换相互作用诱导的行为类似于Hund规则的自旋分裂LL的占领。的障碍和边缘电位的筛选出现显着减少相比，静态的费米子-费米筛选。我们的结果是一致的本地，横向$ν$依赖的交换增强自旋分裂。因此，在这里探讨的量子相干长度尺度上，IQH效应的电子系统的行为类似于非相互作用的单粒子系统-不是因为不存在，而是由于多体效应的主导地位。
2017-05-22 cond-mat.mes-hall
Hall coefficient and magnetoresistance of 2D spin-polarized electron systems
最近对2D霍尔电阻的测量表明，霍尔系数与所施加的面内磁场无关，即，系统的自旋极化。本文采用基于屏蔽理论的半经典输运方法计算了自旋极化二维系统的弱场霍尔系数和磁电阻。我们求解了包含电子-电子相互作用的双载流子体系的耦合动力学方程。我们发现屏蔽的减弱和电子-电子相互作用抑制了霍尔系数的面内磁场依赖性。然而，面内磁电阻主要由系统屏蔽的变化决定，因此可以是强烈的场依赖性。
2006-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Impact of in-situ controlled disorder screening on fractional quantum Hall effects and composite-fermion transport
利用双栅GaAs量子阱原位调控远程杂质屏蔽，研究揭示了无序展宽与$ν=1/2$复合费米子电阻率的关联，并分离出背景杂质贡献。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall
Screening-controlled dynamical criticality in the quantum Hall regime
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院，浦那）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究量子霍尔体系中库仑相互作用对临界性的影响，通过结合温度与电流标度及双石墨门控石墨烯器件，分别提取动力学指数z和局域长度指数γ，揭示屏蔽对它们的不同影响，确立几何屏蔽为控制相互作用和区分效应的通用工具。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering Quantum Criticality in the Integer Quantum Hall Regime through a Screening Layer
Princeton University（普林斯顿大学）
利用GaAs双量子阱器件中的双层电子系统，通过调控顶层电子密度实现底层库仑相互作用的原位屏蔽，发现屏蔽使临界指数k从0.42降至0.22，对应动力学指数z从1变为2，直接实验证明了电子-电子相互作用在量子霍尔临界行为中的决定性作用。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall
The effect of disorder within the interaction theory of integer quantized Hall effect
本文在屏蔽理论的基础上，系统地研究了无序对整数量子化霍尔效应的影响。考虑到潜在的波动范围的无序势进行了分析。单杂质势的短程部分用于定义自洽玻恩近似内的电导率张量元素，而长程部分在Hartree水平自洽处理。使用简单的，但是，基本的费米子-费米屏蔽，我们发现，长程无序势被很好地屏蔽。而短程部分几乎不受屏蔽的影响，并且适合于定义消失磁场处的迁移率。根据这些范围的依赖关系，我们讨论了量子化霍尔平台的延伸考虑“流动性”的晶片和样品的宽度，通过重新制定欧姆定律在低温和高磁场。我们发现，平台宽度主要取决于无序的长程涨落，而态密度展宽的重要性不太明显，甚至被显著抑制。这些结果与传统的单粒子图像形成了强烈的对比。我们发现量子化霍尔平台的宽度随着无序度的增加而增加，而能级展宽可以忽略不计。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Interior contacts in a narrow quantum Hall bar: a two-dimensional self-consistent screening calculation of the current distribution
Atlas University Vocational School（阿特拉斯大学职业学院）
该研究通过二维自洽屏蔽计算，揭示了窄量子霍尔棒中内部接触在磁场变化下的三种状态，并阐明了隔离电阻的机制及其对参数的敏感性。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall
Screening model of metallic non-ideal contacts at integer quantized Hall regime
在这项工作中，我们计算的电子和电流密度分布的边缘和体积的二维电子系统，专注于理想和非理想的接触。自洽地求解三维泊松方程，以获得在没有外部磁场的情况下的电势分布，考虑由栅极（接触）和蚀刻（横向限制）限定的霍尔条。在垂直磁场作用下，考虑电子-电子相互作用，在高斯-费米近似下，得到了不可压缩带的空间分布.使用本地版本的欧姆定律，连同相关的电导率模型，我们还计算了电流分布。我们观察到，不可压缩的带可以驻留在边缘或在体积取决于场强。我们的数值结果表明，由于密度差的区域就在前面的接触，不可压缩带不渗透到注射区域时，考虑非理想的接触配置。这种非理想接触与传统的边缘通道图像形成强烈对比，因此对传输具有强烈影响。我们还以唯象的方式考虑了加热效应，并提出了从可压缩区域到不可压缩区域的电流注入机制。本文提出的模型与局部探测实验结果完全一致，并伴有热点的形成。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Exchange-driven spin Hall effect in anisotropic ferromagnets
研究揭示各向异性铁磁体无需自旋轨道耦合即可通过交换作用产生自旋霍尔效应，筛选41种材料发现多种具有大自旋霍尔角，并阐明实现宏观效应的衬底条件。
2024-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broken-symmetry $ν=0$ quantum Hall states in bilayer graphene: Landau level mixing and dynamical screening
对于中性点处有磁场的双层石墨烯，考虑动态屏蔽库仑作用，推导并求解了包含所有朗道能级的能隙方程.填充因子$ν=0$有两种类型的解：（i）自旋极化型解，其是在小垂直电场值$E_{\perp}$处的基态，以及（ii）层极化解，其是在大$E_{\perp}$值处的基态。确定转变点的$E_{\perp}$的临界值是磁场的线性函数，即，$E_{\perp,{\rm cr}}=E_{\perp}^{\rm off}+a B$，其中$E_{\perp}^{\rm off}$是偏移电场，$a$是斜率。的偏移电场和能隙大幅增加与列入动态屏蔽相比，静态屏蔽的情况下。所得到的偏移值和能隙与实验值相当。与动力学屏蔽的相互作用可以足够强，以重新排列准粒子谱中的能级（$n=2$朗道能级低于$n=0$和$n=1$能级）。
2012-06-28 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Voltage-controlled Group Velocity of Edge Magnetoplasmon in the Quantum Hall Regime
利用飞行时间测量方法研究了量子霍尔体系中边缘磁等离子体激元（EMP）的群速度。通过施加电压脉冲从欧姆接触注入EMP，并且通过向量子点接触的栅极施加另一电压脉冲在量子点接触处检测EMP。我们发现，电磁脉冲的群速度沿金属栅电极所定义的边缘沟道强烈依赖于施加到栅极的电压。所观察到的速度变化可以理解为反映了由金属栅极引起的屏蔽程度，金属栅极阻尼面内电场并因此降低了速度。屏蔽的程度可以通过改变栅极和边缘沟道之间的距离与栅极电压来控制。
2010-01-24 cond-mat.mes-hall
Proximity screening greatly enhances electronic quality of graphene
本文通过采用间距1 nm的紧邻石墨栅极实现邻近屏蔽，将石墨烯电荷不均匀性降低两个数量级，量子迁移率达10⁷ cm²/Vs（超半导体异质结构一个量级），并观测到低场量子输运现象，为二维系统电子质量提升及新物理探索提供可靠途径。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge-to-bulk transition of the IQHE at cleaved edge overgrown samples: a screening theory based experimental proposal
在这项工作中，我们利用屏蔽理论的整数量子化霍尔效应（QHE）的不可压缩带的形成及其对整体电阻的本质影响的基础上的调查结果，并提出了一定的实验条件下观察的体边缘过渡的QHE的唯象模型。我们提出了一个霍尔酒吧的设计上劈开的边缘过度生长的晶圆，这使我们能够操纵边缘电位轮廓从光滑到非常尖锐。对于一个特定的样品设计，并通过一个垂直于二维电子系统（2DES）的侧门的帮助下，它示出的平台宽度可以改变，甚至消失时，改变边缘电位分布。这种控制的边缘电位意味着奇特的运输结果时，考虑屏蔽理论，其中包括直接库仑相互作用明确。我们认为，这些实验将为QHE的理解提供新的线索。
2010-04-08 cond-mat.mes-hall
High-throughput techniques for measuring the spin Hall effect
重金属薄膜中的自旋霍尔效应通常用于将电荷电流转换为横向自旋电流，并且可以用于在相邻的铁磁体上施加扭矩。相反，逆自旋霍尔效应经常用于通过自旋电子器件中的电荷电流检测自旋电流，直到太赫兹频率范围。介绍了许多测量自旋霍尔效应或其逆效应的技术，其中大多数需要通过多步光刻进行大量的样品制备。为了能够在电荷-自旋转换方面快速筛选材料，需要用于测量自旋霍尔角的合适的高通量方法。在这里，我们比较两个光刻免费技术，太赫兹发射光谱和宽带铁磁共振，标准的谐波霍尔测量和理论预测使用的二元合金系列金$_x$铂$_{1-x}$作为基准系统。尽管是高度互补的，我们发现，所有三种技术产生的自旋霍尔角与大约相同的$x$ ~依赖性，这也是符合第一性原理计算。定量的差异进行了讨论的磁化方向和界面自旋记忆损失。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transition from edge- to bulk-currents in the quantum Hall regime
针对整数量子霍尔效应的Landauer-Büttiker单粒子模型受屏蔽理论挑战的问题，研究者通过实验直接证实了随磁场增强电流从边缘向体内部转移的转变，为屏蔽理论提供了支撑。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall
Bulk and edge correlations in the compressible half-filled quantum Hall state
我们研究的体积和边缘的相关性，在可压缩的半满状态，使用修改后的版本的等离子体类比。相应的等离子体具有非常弱的屏蔽特性，因此我们发现沿边缘的相关性不像Laughlin（不可压缩）情况那样代数衰减，而体相关性以相同的方式衰减。结果表明，由于强耦合的边缘上的带电模式和体中的中性费米子，反映在等离子体模拟的弱屏蔽，（有吸引力的）关联孔是没有很好地定义在边缘上。因此，那里的系统可以被建模为{ \em电子}的自由费米气体（具有适当的边界条件）。最后，我们评论一种可能的情况下，在这种情况下，劳克林样的动态边缘相关性，但可能会实现。
1998-12-16 cond-mat.mes-hall
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot
我们展示了一种新的方法，用于局部探测的边缘态的量子霍尔制度，利用侧耦合量子点定位在霍尔条的边缘。通过测量电子从边缘态进入点的隧穿，我们获得了边缘态的局部电化学电势和电子温度的信息。此外，这种方法使我们能够观察到由于多体屏蔽效应在边缘状态的静电势的空间调制。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
Constriction-induced modulation of charging energy in a quantum Hall cavity
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
通过门控量子霍尔腔实验，发现充电能量在弱夹断点接触下被磁场强烈非单调调制（变化达60%），归因于收缩区不可压缩分数量子霍尔态引起的局域压缩性和静电屏蔽变化。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum capacitances calculated locally considering a two-dimensional Hall bar
本文研究了整数量子霍尔体系中二维电子系统的静电性质。由于边缘效应和电子-电子相互作用，形成了可压缩和不可压缩条带的交替屏蔽特性。众所周知，朗道量子化来自强垂直磁场。由于杂质的存在，（Landau）能级变宽，我们将其影响嵌入态密度（DOS）中。在基本的层次上，DOS有两种不同的形式：高斯描述和半椭圆描述。第二种形式是在自洽玻恩近似（SCBA）内计算的。有了态密度，我们用T-Fermi-Poisson近似计算了位置依赖的电荷密度分布，用Drude公式计算了输运系数，得到了纵向和横向的电导率（$σ_{l}, σ_{H}$）。由于电容的定义与通过DOS的可压缩性密切相关，因此2DES的（局部）屏蔽特性对于理解局部电容非常重要。在这里，我们数值模拟的平移不变霍尔酒吧受到高磁场，这是垂直于平面的2DES使用现实的参数提取相关的实验。使用上述方法，数值地计算局部电容。我们的研究结果与基于动态扫描电容显微镜技术的相关实验结果完全一致。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall
Excitons in van der Waals heterostructures: The important role of dielectric screening
强束缚激子的存在是新发现的原子级薄半导体的标志之一。虽然可以理解的是，大的结合能主要是由于在二维（2D）的弱介电屏蔽，屏蔽的2D激子的作用仍然缺乏系统的调查。本文对一个广泛使用的二维类氢激子模型（介电函数ε（q）= 1 + 2παq）进行了批判性的评价，并提出了一个适用范围更广的准二维模型.在准二维图像中，电子和空穴被描述为在垂直方向上具有有限延伸的面内点电荷，并且它们的相互作用被具有非线性q依赖性的介电函数屏蔽，该介电函数是从头计算的。屏蔽相互作用被用于广义Mott-Wannier模型中，以计算孤立和支持的二维材料中的激子结合能。对于孤立的二维材料，准二维处理产生的结果几乎完全相同的严格的二维模型，都是在良好的协议与从头算多体计算。另一方面，对于更复杂的结构，如支撑层或嵌入在范德华异质结构中的层，激子在倒易空间中的尺寸远远超出了介电函数的线性范围，并且准2D描述必须取代2D描述。我们的方法的优点是提供了一个无缝连接之间的严格的2D限制隔离单层材料和更大的支持2D材料或范德华异质结构的屏蔽特性。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effect of sample properties on the electron velocity in quantum Hall bars
我们报告我们的理论研究的约束势的轮廓和样品尺寸对电子速度分布（窄）量子霍尔系统。利用非线性屏蔽理论得到了电子系统的静电性质。从费米能级和不可压缩带内屏蔽势的斜率得到了电子速度分布随横坐标的变化。我们将我们的发现与最近的实验进行了比较。
2006-12-20 cond-mat.mes-hall
Manifestation of many-body interactions in the integer quantum Hall effect regime
我们使用自洽的Hartree-Fock近似数值解决整数量子霍尔（IQH）制度在多体物理在更高的朗道能级（LL）。结果显示出强烈的倾向，以避免同时存在的部分填充的自旋向上和自旋向下的液体。部分填充的LL表现为满和空LL共存区域的混合物。我们得到的边缘条纹与近似恒定的填充因子$ν$接近半奇填充的区域之间的边界处的满和空的LLS，我们解释的$g$ -因子增强作为一个功能的局部变化的$ν$跨越可压缩stripes.The多粒子相互作用遵循的行为，因为它会导致从应用Hund的规则的自旋分裂LLS的占领。的障碍和边缘电位的筛选出现显着减少相比，筛选的基础上的一个Escheras-Fermi近似。为了解决载流子输运，我们使用非平衡网络模型（NNM），该模型处理实验注入的非平衡化学势$μ$的横向分布。
2017-07-05 cond-mat.mes-hall
Current density distribution for the quantum Hall effect
Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.（柏林莱布尼茨研究联合体保罗·德鲁德固体电子学研究所）
研究量子反磁效应中Hall条的电流分布，揭示在量子反磁电阻量化时，环形持续电流的存在及电流方向变化规律。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall
Imaging tunable quantum Hall broken-symmetry orders in graphene
当电子占据一个平带时，它们的动能变得可以忽略不计，迫使它们以奇异的多体状态组织起来，以最小化它们的库仑能。在磁场作用下，石墨烯的零朗道能级是一个特别有趣的强相互作用平带，因为电子间相互作用可以诱导出各种各样的对称性破缺态，具有不同的拓扑和晶格尺度有序性。这些证据主要来自间接传输实验，表明对称性破缺状态可以通过提高塞曼能量或库仑相互作用的介电屏蔽来调节。然而，确认这些基态的存在需要直接可视化它们的晶格尺度顺序。在这里，我们使用扫描隧道光谱成像石墨烯中的三个不同的对称性破缺相。我们通过调节库仑相互作用的屏蔽来探索相图，通过低或高介电常数环境，并具有磁场。在未屏蔽的情况下，我们揭示了一个Kekulé键序，与观察到的绝缘状态进行磁场驱动的Kosterlitz-bronchless转变。在介电屏蔽下，低磁场下出现亚晶格非极化基态，高磁场下转变为部分亚晶格极化的电荷密度波序。此外，凯库勒和电荷密度波序还与额外的二级晶格尺度序共存，这些二级晶格尺度序丰富了相图，超出了当前理论的预测。这种屏蔽诱导的对称性破缺阶的可调谐性可能对揭示其他量子材料中物质的相关相很有价值。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Resistance Overshoot in 2-Dimensional Electron Gases - Theory and Experiment
本文对整数量子霍尔效应（IQHE）条件下Si/SiGe异质结构中二维电子气的输运现象进行了系统的实验研究。这种现象在特定的实验条件下和不同的材料体系中出现。它通常被称为霍尔电阻过冲，然而，到目前为止缺乏一致的解释。根据我们的实验结果，我们能够开发一个模型，占我们所有的观察在一个框架内的筛选理论的IQHE。在这个模型中，过冲的起源归因于一个传输机制，其中电流被限制在共存的不同填充因子的瞬逝不可压缩带。
2010-07-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall response to time-dependent strain gradients in graphene
石墨烯的机械变形在狄拉克哈密顿量中引入一项，这让人想起电磁矢量势。沿着特定晶格方向的应变梯度诱导局部伪磁场和大量的能隙，正如实验上确实观察到的那样。扩展这个类比，我们建议补充伪磁场的伪电场，产生的时间依赖性振荡应力施加到石墨烯带。这些交叉场的联合霍尔响应导致沿带的应变感应电荷电流。我们详细分析了一个特定的实验实现（伪）量子霍尔制度与弱谷间散射。这使我们能够预测一个（近似）量化的霍尔电流，这是不受屏蔽由于扩散电流。
2019-09-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Induced Charged Exciton Studies in a GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As Single Heterojunction
研究了GaAs/Al（0.3）Ga（0.7）As单异质结的磁光致发光（MPL）特性。我们观察到带负电荷的单重态和三重态激子，形成在高磁场超过nu=1量子霍尔状态。带电激子结合能的变化与理论预测符合得很好。这些状态的MPL跃迁强度在nu=1/3和1/5分数量子霍尔（HHH）状态下显示出强度变化（最大值和最小值），这是由于在这些填充因子下电子-空穴屏蔽大幅减少的结果。
1999-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anyon molecules in fractional quantum Hall states
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Harvard University（哈佛大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过无限圆柱体的段DMRG计算门屏蔽分数量子霍尔态中电荷激发的能量，发现屏蔽可将同电荷任何子束缚成分子，其依赖于填充因子、门距离和融合通道。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-induced asymmetries of incompressible stripes in narrow quantum Hall systems
我们提出了最近的实验结果证实先前预测的强不对称性的电流分布在窄霍尔酒吧的条件下的整数量子霍尔效应（IQHE）。使用先前开发的自洽屏蔽和传输理论的IQHE，我们调查如何这些不对称性，这是由于在样品中的电子分布上的施加电流的非线性反馈效应，取决于相关的参数，如施加的电流，磁场，温度的强度，和碰撞加宽的朗道量子化能带。我们发现，许多方面的实验结果可以理解在这种方法，而其他方面需要明确考虑的机制，这强制中断的IQHE。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Monopole Current and Unconventional Hall Response on Topological Insulator
从理论上研究了被铁磁绝缘层隔开的拓扑绝缘体（TI）上的带电电流。非常规的霍尔响应发生在TI顶部的导电层中，对于R<<1，该霍尔响应接近与R无关的恒定值，并且对于R>> 1，该霍尔响应随R^{-1}衰减，其中R是TI与导电层之间的间隔，并且l是屏蔽长度。在共动坐标系中，它可以解释为附着在TI表面上的一个负电流。同样的机制给出了注入到绝缘铁磁体表面的电子束的霍尔响应和偏转。一个数量级的现实估计表明，这两种效应都给出了实验上可获得的相当大的信号。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall
Resistance fluctuations and Aharonov-Bohm-type oscillations in antidot arrays in the quantum Hall regime
研究了量子霍尔区反点晶格中的电阻涨落现象。有限反点阵列系统的磁阻在量子霍尔平台过渡区表现出两种类型的振荡效应。一种是非周期电阻波动（RF），另一种是Aharonov-Bohm（AB）型振荡。它们对磁场和栅电压的依赖性是相当不同的。虽然非周期性RF归因于可压缩通道的导电网络的复杂演化，但AB型振荡被解释为围绕单个反点形成的边缘状态。自洽屏蔽效应对这两种现象都很重要，而单电子充电效应在本例中起次要作用。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall
Investigations on unconventional aspects in the quantum Hall regime of narrow gate defined channels
本文报道了窄沟道中不同迁移率下的整数量子化霍尔效应的理论和实验研究。在GaAs/AlGaAs异质结的表面上通过偏置金属栅，在二维电子系统中静电地限定霍尔条。在低迁移率状态下，经典霍尔电阻线与高温极限下测量的磁场成比例，并穿过每个霍尔平台的中心。对于高迁移率的样品，我们观察到在线性响应测量，这种对称性被打破，经典的霍尔线削减高原不是在中心，但在较高的磁场附近的边缘的高原。这些实验结果证实了考虑到霍尔条内载流子的相互屏蔽的量子霍尔效应模型的非常规预测。该理论是基于解决泊松和薛定谔方程在一个自洽的方式。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Distribution of an Ohmic current in the close vicinity of a quantum point contact
给出了考虑量子点接触（QPC）的整数量子霍尔效应（IQHE）屏蔽理论的基本结果。我们的方法是解决泊松方程和薛定谔方程自洽，考虑电子相互作用，在Hartree型近似的二维电子气（2DEG）受到高垂直磁场。电子之间的库仑相互作用将2DEG分成两个共存的区域，即准金属可压缩区域和准绝缘不可压缩区域，它们表现出独特的屏蔽和输运性质。在存在外部电流的情况下，我们表明，该电流被限制在不可压缩的区域，其中的漂移速度是有限的。特别是，我们调查这些不可压缩带的分布和它们的关系与量子霍尔坪考虑准一维收缩，即QPC。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall
The topological inequivalence of Hall bar versus Corbino geometries in real space
这项工作讨论了直接库仑相互作用的框架中的拓扑结构的影响，考虑两个不同的几何形状，即霍尔酒吧和科尔比诺盘。在研究量子化霍尔效应的主流方法中，相互作用的结果往往被低估。在这里，我们调查的电子数密度，电位和电流分布的屏蔽理论，考虑电子-电子相互作用。包含直接库仑相互作用和现实的边界条件，导致局部金属类可压缩和（拓扑）绝缘体类不可压缩区域。因此，我们表明，这两种几何在坐标空间中的大部分是不可压缩的整个量子化霍尔高原。此外，将两个内接触内的霍尔杆几何形状表明，量子化是不受影响的，通过改变在真实空间中的亏格数。最后，我们提出了新的实验，这将使我们能够区分两个几何形状的拓扑性质的配置空间。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall
Suppressed compressibility of quantum Hall effect edge states in epitaxial graphene on SiC
我们确定了在硅封端的SiC（G/SiC）上的顶栅外延石墨烯的量子霍尔效应（QHE）边缘附近形成可压缩条纹的条件，并将其与场效应晶体管（GraFET）几何结构中的绝缘衬底上剥离的石墨烯进行比较。对于G/SiC，在石墨烯层下面的SiC上的大密度的局部表面态和它们之间的电荷转移导致石墨烯的掺杂和其边缘附近的电势分布的屏蔽。这抑制了石墨烯中QHE边缘附近的可压缩条带的形成，使得它们比GraFET中相应的可压缩条带窄得多。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall
Probing the fractional quantum Hall phases in valley-layer locked bilayer MoS$_{2}$
本研究在双层MoS₂最低朗道能级中观测到填充因子4/5和2/5的分数量子霍尔态，证实其对库仑相互作用屏蔽敏感，构建了可调控电子相互作用的新型分数量子霍尔实验平台。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic magnetoelectric effect in chaotic quantum dots
逆法拉第效应（IFE）的大小，由于交流电场的静态磁化，可以强烈增加在介观样品，敏感的时间反转对称性（TRS）破缺。交流电压的随机整流会导致磁通量，这可以通过多端设置中霍尔电阻的不对称性来检测。在没有施加磁场通过一个混乱的量子点的IFE规模，二次电压，被发现作为一个解析函数的交流频率，屏蔽，耦合到接触和浮动探针，并在数值上，它不显示任何影响的自旋轨道相互作用。我们的结果定性同意最近的实验TRS打破六端霍尔交叉。
2009-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlations, inhomogeneous screening, and suppression of spin-splitting in quantum wires at strong magnetic fields
采用修正的局域密度近似（MLDA），自洽地处理了强垂直磁场作用下量子线中的交换和关联相互作用。在屏蔽Hartree-Fock近似（SHFA）下计算了填充因子ν=1时，多体相互作用对两个最低朗道能级之间自旋分裂的影响，并考虑了电子屏蔽性质的强空间依赖性.与Hartree-Fock的结果相比，当包含相关性时，量子阱中被占据的LL的空间行为被强烈地修改。在边缘屏蔽引起的相关性强烈抑制交换分裂和平滑的能量色散的边缘。该理论很好地解释了实验观察到的与ν=1的量子霍尔效应（QHE）态相关的自旋分裂的强烈抑制以及在长的准弹道GaAlAs/GaAs量子阱中该态的破坏。
1997-05-19 cond-mat.mes-hall
The key role of smooth impurity potential in formation of hole spectrum for p-Ge/Ge_{1-x}Si_x heterostructures in the quantum Hall regime
我们测量了不同Ge层宽10 <= d_w <= 38 nm和空穴密度p_s =（1-5）10^11 cm^-2的p-Ge_0. 93 Si_0.07/Ge多层膜的纵向和霍尔介电常数随温度（0.1 <= T <= 1-5 K）和磁场（0 <= B <= 12 T）的变化关系。用两种长程随机杂质势模型（带电中心随机分布在导电层外的模型和带间隔层的系统模型）计算了杂质势的涨落特性：随机势幅值、整数填充因子nu = 1和nu = 2附近的非线性屏蔽长度和背景态密度。所描述的模型是合适的解释异常高的值DOS在nu = 1和nu = 2，在短程杂质势模型。对于半整数填充因子，QHE的有效平台-平台转变宽度nu_0（T）与温度呈线性关系，而对于短程无序系统，则呈现出标度行为。QHE跃迁的有限T -> 0宽度可能是由于电子的库仑排斥对光滑随机势的有效低温屏蔽。
2001-11-13 cond-mat.mes-hall
Interaction reconstructed integer quantized Hall effect topological insulator
我们讨论了直接库仑相互作用在整体量子化的霍尔效应中的作用，它是连接拓扑绝缘体和电导量子化的桥梁。利用自洽的费米-泊松屏蔽理论，数值研究了体材料中二维电子系统的磁输运性质。拓扑扭曲霍尔酒吧和没有潜在的波动被认为是包括两个相同的内部接触。虽然这些接触改变了拓扑结构，我们表明，量化的霍尔效应生存由于重新分配的不可压缩带的相互作用。它示出的现象，这些接触之间的阻抗可以得到一个最小的传输模型。我们的自洽方法的一个重要的预测是一个有限的内接触之间的阻抗，即使在高原制度，其中的最大阻抗随温度的升高而降低。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous resistance overshoot in the integer quantum Hall effect
在这项工作中，我们报告的实验定义浅蚀刻窄霍尔酒吧。在整数量子化霍尔效应屏蔽理论的基础上，研究和分析了中等迁移率二维电子系统的磁输运性质。我们观察到一个非单调增加的霍尔电阻在低磁场端的量化高原，称为过冲效应。出乎意料的是，对于由浅化学蚀刻限定的霍尔条，过冲效应在升高的温度下变得更加明显。我们观察到的过冲效应在奇数和偶数整数高原，这有利于自旋独立的解释，在文献中的讨论相反。在第二组的实验中，我们调查的过冲效应在门定义的霍尔酒吧，并明确表明，过冲效应的幅度可以直接控制的栅极电压。我们提供了一个全面的解释的基础上，渐逝不可压缩信道之间的散射。
2013-05-06 cond-mat.mes-hall
