AC Magnetotransport in Reentrant Insulating Phases of Two-dimensional Electrons near 1/5 and 1/3 Landau fillings
我们测量了高质量的二维电子系统（2DES）附近的再入绝缘相（RIP）在朗道填充（$ν$）1/5和2/9之间的高频磁输运。RIP中的磁发电机\textit{conductivity}在150 MHz附近具有谐振行为，在$ν$ $\sim$ 0.21处显示出\textit{peak}。我们的数据支持RIP的解释，由于一些钉扎电子固体。我们还研究了最近发现在1/3 $<$ $ν$ $<$ 1/2处具有RIP的狭窄限制的2DES，并且我们揭示了在DC传输中看不到的特征，这表明1/3 $<$和RIP之间存在一些有趣的相互作用。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
De-Pinning Transition of Bubble Phases in a High Landau Level
在最低朗道能级下，电子-电子相互作用导致Wigner晶体的形成，而在更高朗道能级下，晶体中的一个晶格位置上存在多个电子的固相，这被称为气泡相。重入整数量子霍尔态被认为是被无序钉扎的绝缘泡相。我们进行非线性传输测量的重入状态和研究的气泡相，这是以前的微波测量的补充，并提供了独特的信息的脱钉。在这项研究中，电导率直接测量与Corbino几何。基于脱钉的阈值电场，绘制了重入态的相图。讨论了相互作用驱动的整数量子霍尔态和重入整数量子霍尔态之间的拓扑相变。
2014-12-29 cond-mat.mes-hall
Reentrant topological phases in Mn-doped HgTe quantum wells
由于Mn离子的磁矩，掺Mn的碲化汞量子阱表现出量子反常霍尔效应。在磁场的存在下，这些磁矩引起有效的非线性塞曼效应，导致朗道能级的非单调弯曲。因此，量子化（自旋）霍尔电导率表现出一个再入行为，因为一个增加的磁场。在这里，我们将讨论不同类型的重入行为的外观作为锰浓度的函数，以及厚度，和温度，在一个有效的四带模型的朗道能级谱的定性形式的基础上。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall
Reentrant fractional quantum Hall states in bilayer graphene: Controllable, driven phase transitions
在这里，我们报告从我们的理论研究，在偏置的双层石墨烯，可以诱导相变从不可压缩状态到可压缩状态，通过调整在给定的电子密度的带隙。同样地，具有固定带隙的密度的变化导致从较低朗道能级的可压缩态到中间朗道能级的可压缩态，最后到较高朗道能级的可压缩态的转变。这种分数量子霍尔态中可调谐相变的有趣场景是双层石墨烯所独有的，并且以前从未存在于传统的半导体系统中。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reentrant quantum anomalous Hall effect with in-plane magnetic fields in HgMnTe quantum wells
本文预测了Mn原子面外磁化的HgMnTe量子阱中的量子反常霍尔效应。然而，由于HgMnTe量子阱是顺磁性的，需要一个面外磁场来消除Mn原子的磁矩，这不可避免地诱导朗道能级，使得难以通过实验确定量子化霍尔电导的起源。本文研究了面内磁场作用下Mn掺杂碲化汞量子阱中的量子反常霍尔效应。对于小的面外磁场，面内磁场可以驱动系统从正常绝缘态到量子反常霍尔态。当面外磁场略高于转变点时，系统表现出霍尔电导的重入行为，随着面内磁场的增加，从$-e^2/h$到0再回到$-e^2/h$。重入量子反常霍尔效应起源于磁矩的交换耦合和磁场的直接塞曼耦合之间的相互作用。结合朗道能级的计算表明，重入行为没有发生质的变化。
2013-05-10 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Symmetry and the Reentrant Integer Quantum Hall Wigner Solid
强库仑相互作用和拓扑结构的相互作用目前在各种凝聚态物质和原子系统中受到严格的审查。这种相互作用的一个例子是分数量子霍尔态和维格纳固体在二维电子气中的相位竞争。在这里，我们报告了一个维格纳固体在$ν=1.79$和它的熔化，由于分数相关发生在$ν=9/5$。这种维格纳固体，我们称之为可重入整数量子霍尔维格纳固体，在朗道能级填充因子的范围内发展，该填充因子通过粒子-空穴对称性与所谓的可重入维格纳固体相关。我们发现GaAs/AlGaAs系统中的Wigner固体不仅在最低填充因子处跨越部分填充因子$1/5$，而且在$ν=9/5$附近也跨越部分填充因子$1/5$。我们的研究结果突出了粒子-空穴对称性作为维格纳固体扩展家族的基本对称性，并描绘了维格纳固体与分数量子霍尔态竞争的复杂画面。
2021-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of the Reentrant IQHE in the First and Second Excited LLs
本文对最近观察到的n=1和n=2朗道能级的重入积分量子霍尔效应提出了一个微观理论。我们的能量研究表明，在一定的n阶部分填充因子范围内，M-电子泡和量子液体基态交替出现。而量子液体状态显示分数量子霍尔效应，气泡相是绝缘的，并且霍尔电阻因此在总填充因子的整数值处被量化。
2003-12-16 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium transport in density-modulated phases of the second Landau level
本文研究了第二朗道能级的可重入整数量子霍尔相的非平衡输运。在高电流下，我们观察到从再入整数量子霍尔相位到经典霍尔传导的转变。令人惊讶的是，这种过渡是显着不同的空穴和电子侧的每个自旋分支。虽然空穴泡相表现出急剧过渡到各向同性的可压缩相，电子侧的过渡通过中间相发生。这可能表明气泡相的结构比目前预期的更复杂，或者粒子-空穴对称性的破坏。这种在第二朗道能级的对称性破缺也可能对填充因子$ν$ =5/2的物理学产生影响。
2015-06-27 cond-mat.mes-hall
Reentrant nu = 1 quantum Hall state in a two-dimensional hole system
本文报道了在35 nm宽的GaAs量子阱中的二维空穴系统中，在朗道能级填充因子nu = 1时观察到的重入量子霍尔态。重入行为的特征是在平行磁场分量B的存在下nu = 1量子霍尔态的减弱和最终崩溃||，随后加强并重新出现为B||进一步增加。nu = 1量子霍尔态在跃迁过程中的鲁棒性强烈依赖于量子阱的电荷分布对称性，而B的大小||所需的调用过渡的增加与系统的总密度。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Spectrum collapse of disordered Dirac Landau levels as topological non-Hermitian physics
本文利用非厄米准粒子哈密顿形式研究了狄拉克电子系统中朗道能级的无序效应。这种形式主义揭示了自旋相关的散射率引起朗道能级的光谱崩塌，即，在有限的外部磁场下，第n和第n能级之间的能隙消失。在弱磁场和强磁场下，谱都发生了坍缩，表现出重入行为。特别地，在强磁场区，与天真的期望相反，磁场的增加稳定了Dirac Landau能级的谱塌缩。此外，它揭示了频谱崩溃是与出现的涡旋纹理与拓扑缠绕数的复杂的非厄米系统的能量谱。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possible Reentrance of the Fractional Quantum Hall Effect in the Lowest Landau Level
在最近发展起来的相互作用复合费米子模型的框架下，我们计算了自旋极化复合费米子的不同固相和Laughlin型液相的能量。在电子填充因子nu = 4/11、6/17和4/19附近，液相具有比竞争固体更低的能量，因此可能是nu = 4/11处的分数量子霍尔效应的原因。当改变磁场时，固相和液相之间的交替可能导致重入现象，类似于观察到的重入积分量子霍尔效应。
2004-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exploring Quantum Hall Physics at Ultra-Low Temperatures and at High Pressures
超低温冷却和高静水压技术的使用大大扩展了我们对局限于GaAs/AlGaAs结构的二维电子气的理解。本章回顾了一组选定的实验，采用这些专门的技术在分数量子霍尔态和带电有序相的研究，如再入整数量子霍尔态和量子霍尔态。讨论的主题包括一个成功的冷却技术，新的奇数分母分数量子霍尔态，新的运输结果，偶数分母分数量子霍尔态和再入整数量子霍尔态，和相变观察到的半满朗道水平。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Superconductivity from Moir{é} Landau Levels
长期以来，人们一直推测准二维超导体可以由于朗道量子化而在其半经典上临界场之上重现，但这种重入性质从未被观察到。在这里，我们认为，扭曲的双层石墨烯在一个魔角（MATBG）是一个理想的系统，在其中寻找这种现象，因为它的朗道能级是双重退化，其超导性已经出现在载流子密度小到足以让量子极限达到相对温和的磁场。我们从理论上研究这个问题相结合的MATBG的电子结构的一个简化的连续模型与现象学的吸引力配对相互作用，并讨论了障碍的观察量子霍尔超导提出的无序，热涨落，和竞争的阶段。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Apparent inconsistency between Streda formula and Hall conductivity in reentrant integer quantum anomalous Hall effect in twisted MoTe$_2$
Condensed Matter Theory Center（凝聚态理论中心）；Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（联合量子研究所，马里兰大学物理系）
研究揭示了扭曲MoTe₂中RIQAH态的霍尔电导异常，提出电阻峰掩盖真实斜率，可能由van Hove奇点驱动。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reentrant phase in nanoferroics induced by the flexoelectric and Vegard effects
我们探讨了弯电效应和Vegard效应（化学压力）的相图，长程极性顺序和相关的物理性质的球形铁电纳米粒子使用朗道-金兹伯格-德文希尔唯象方法的影响。这些效应的协同作用可以导致纳米颗粒相图的显著变化。特别是，通常预期的过渡从铁电顺电相在一些小的临界尺寸是不存在的，所以临界尺寸失去了意义。相反，铁电相的稳定性表现为转变温度和极化随颗粒尺寸减小而提高。在半径为5-50 nm的四方BaTiO 3纳米球中较早地观察到铁电相重入现象[Zhu等人，JAP 112，064110（2012）]，并且至今未得到解释。我们的计算表明，激发现象的物理机制是挠曲化学效应。由于自发的挠曲电耦合，以及离子空位，应该存在于任何纳米结构的铁电体，得到的分析结果可以有效的许多纳米铁电体，其中可重入相的外观可以预测。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DMRG Study of the Ground State at Higher Landau Levels - Stripes, Bubbles and the Wigner Crystal
Hartree-Fock理论预言了二维电子在朗道三能级及更高能级上的条纹相或气泡相，并积累了大量的实验证据。本文用密度矩阵重整化群（DMRG）方法对高朗道能级下的条纹相和泡状相进行了理论确认。DMRG方法能给出最多18个电子系统的基本精确的基态。通过对关联函数的研究，识别出了条纹相、气泡相和维格纳晶相，并得到了相图。可重入整数量子霍尔态被确定为泡态。第四朗道能级的相图比第三朗道能级显示出更大的多样性。
2001-06-06 cond-mat.mes-hall
Topological phase transitions in an inverted InAs/GaSb quantum well driven by tilted magnetic fields
量子自旋霍尔绝缘体中的螺旋边缘态可能受到时间反演对称性的保护.然而，即使在磁场的存在下，打破了时间反演对称性，螺旋边缘导电仍然可以存在，被称为赝量子自旋霍尔效应。本文研究了磁场对赝量子自旋霍尔效应和相变的影响。我们证明了在高场下，面内磁场驱动赝量子自旋霍尔态到金属态。此外，在固定面内磁场的情况下，增大面外磁场会导致InAs/GaSb量子阱中赝量子自旋霍尔态的重入.计算了重入态的边态概率分布和陈数，验证了重入态的拓扑非平凡性。重入行为的起因是由于面内磁场诱导的轨道效应引起的朗道能级的非单调弯曲和朗道能级混合。无序的鲁棒性表现在数值计算的量子化电导的无序纳米线内Landauer-Büttiker形式主义。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Hall Crystal States at $ν=2$ and Moderate Landau Level Mixing
在低塞曼耦合下，$ν=2$量子霍尔态在朗道能级混合很小时是一个对称不变的单态。在零塞曼相互作用下，随着朗道能级混合的增加，自旋不变态变得不稳定，变成非均匀态。这是全霍尔晶体的第一个现实例子，它显示了量子霍尔序和密度波序的共存。全霍尔晶体与更熟悉的维格纳晶体的不同之处在于拓扑性质，这导致它在小$q$处仅具有线性色散集体模式，并且没有$q^{3/2}$磁声子。我目前的拓扑数和集体模式的计算。
2000-07-17 cond-mat.mes-hall
Bias-induced breakdown of electron solids in the second Landau level
可重入整数量子霍尔（RIQH）态被认为是相关的电子固相，尽管它们的微观描述仍然不清楚。随着偏置电流的增加，这些状态的纵向和霍尔电阻率测量表现出多个尖锐的击穿转变，RIQH状态特有的签名。RIQH击穿特性在多个电压探针的比较表明，这些签名可以归因于击穿和未断开的区域之间的相边界，从源极和漏极接触作为偏置电流和通过电压探针一个接一个的函数手性传播。扩散的手征意义不是由边缘态本身的手征性设定的，而是取决于RIQH态的类电子或类空穴特性。
2016-05-28 cond-mat.mes-hall
Competing Fractional Quantum Hall and Electron Solid Phases in Graphene
本文报道了在N $=$ 2朗道能级上观察到的石墨烯中的可重入整数量子霍尔效应。类似于高迁移率GaAs/AlGaAs异质结构，这种效应是由于不可压缩的分数量子霍尔态和电子固相之间的竞争。石墨烯的可调谐性允许我们测量电子-固相的$B$ - $T$相图。重入态的层次结构表明自旋和谷自由度在确定基态能量中起作用。我们发现熔化温度与磁场成比例，并建立了电子液固相变相图。
2018-08-07 cond-mat.mes-hall
Topological Phase Diagram of a Two-Subband Electron System
我们给出了一个具有两个子带的二维电子系统的相图。利用门控GaAs/AlGaAs单量子阱，我们绘制出了密度-磁场平面上各种量子霍尔态的相位图。实验相图显示了一个非常不同的拓扑结构，从传统的朗道风扇图。我们发现区域的负微分霍尔电阻，这被解释为长期寻求再入量子霍尔跃迁的初步证据。从朗道能级和子带混频的角度讨论了反常拓扑和负微分霍尔电阻的起源。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Phase Diagram of Second Landau-level Half-filled Bilayers: Abelian versus Non-Abelian States
利用精确对角化方法，研究了半填充双层系统在第二朗道能级下的量子霍尔相图随隧穿和层间距的变化。我们作出了惊人的预测，双层结构将表现出不可压缩的分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）的两个不同的分支，对应于阿贝尔331状态（在中等到低的隧道和大的层间距）和非阿贝尔Pfenian状态（在大的隧道和小的层间距）。对这两个分支的观测以及它们之间的量子相变将是支持在第二朗道能级存在非阿贝尔Pfronian态的有力证据。
2009-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of Heterostructure Design on Transport Properties in the Second Landau Level of in-situ Back-Gated Two-Dimensional Electron Gases
本文报道了GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As量子阱中\emph{in-situ}背栅二维电子气的朗道第二能级输运。最小化栅极泄漏是异质结构设计的主要考虑因素。漏电流导致的耗散小至$\sim$ 10 pW，可导致10 mK下电子的明显加热，限制了新相关态的形成。我们表明，当异质结构的设计进行了适当的优化，栅极电压高达4V，可以忽略不计的栅极泄漏，允许的密度被调谐在一个很大的范围从耗尽超过4 $\times$-10 $^{11}$ cm $^{-2}$。结果，$ν= 5/2$状态的强度可以从在n $\sim 1.2 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$处的开始连续地调谐到在n = $3.35 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$处的最大$Δ_{5/2} = 625$ mK。一个不寻常的演变的可重入整数量子霍尔态作为密度的函数。这些设备可以预期是有用的实验，旨在证明拓扑量子计算有用的非阿贝尔相位的存在。
2015-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy in Quantum Hall Ferromagnets
我们发现量子霍尔铁磁体的磁各向异性能的符号是由静电能和交换能之间的竞争决定的。易轴铁磁体倾向于出现在状态具有相似空间分布的朗道能级交叉时。我们报告测量的整数QHE演化与磁场倾斜。在高倾角下观察到的$ν= 4$ QHE的重入行为归因于易轴各向异性。这种解释是支持的磁各向异性能量的详细计算。
1998-05-19 cond-mat.mes-hall
Experimental studies of the fractional quantum Hall effect in the first excited Landau level
我们提出了一个光谱的实验数据分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）的第一个激发朗道能级，在一个二维电子系统（2DES）和在非常低的温度下获得，并报告了以下结果：对于偶数分母的双稳态，nu=5/2状态的样品依赖性清楚地表明，无序在确定nu=5/2处的能隙中起重要作用。对于发展中的nu=19/8 π HE态，Rxx最小值的温度依赖性意味着能隙约为5 mK.对于nu=7/3和8/3的奇分母π HE态，能隙也随着无序度的减小而增大，与5/2态的能隙相似.出乎意料的是，与较低迁移率样品的早期数据相反，在这个超高质量的样品中，nu=13/5状态丢失，而其粒子-空穴共轭状态nu=12/5状态是完全发展的双稳态。我们推测这种消失可能表明nu=13/5态的自旋极化。最后，研究了nu=5/2附近的二重入整数量子Hall态的温度依赖性，发现从量子态到经典态的跃迁温度范围很窄.
2008-01-08 cond-mat.mes-hall
Oscillating Nernst-Ettingshausen effect in Bismuth across the quantum limit
在元素铋中，10个$^5$原子共用一个巡游电子，因此，适度的磁场可以将电子限制在最低的朗道能级。我们报告的第一次研究金属热电在这个政权。主要的热电响应是非对角的，振荡分量比非振荡背景大几倍。当第一朗道能级达到费米能级时，能斯特系数和艾丁斯豪森系数都出现了峰值，而艾丁斯豪森系数达到了与温度无关的最大值。一个理论调用载流边缘激发的定性协议进行观察。
2007-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Phase Diagram of Half-filled Bilayers in the Lowest and the Second Orbital Landau Levels: Abelian versus Non-Abelian Incompressible Fractional Quantum Hall States
我们研究了半填充双层结构中最低两个朗道能级中分数量子霍尔效应（Fractional quantum Hall effect，FQHE）的量子相图，它是隧穿强度和层间距的函数，即，我们重新审视最低朗道能级填充因子1/2双层问题并做出涉及半填充的第二朗道能级中的双层的新预测（即，填充因子5/2）。使用数值精确对角化，我们调查的重要问题，这个系统是否支持由非阿贝尔摩尔-里德Pfweian状态描述的强隧穿制度的一个非对称性。在最低的朗道水平，我们发现，虽然在原则上，增加（递减）隧穿强度（层分离）可以导致从阿贝尔双组分Halperin 331到非阿贝尔单组分Moore-Read Pfperin状态的转变，在朗道能级最低的Pfronan区域，OHE激发能隙相对较小--我们建立了迄今为止观察到的所有OHE态的一半--填充的最低朗道能级双层最可能由阿贝尔Halperin 331状态描述。在第二个朗道水平，我们作出预测，双层结构将表现出两个不同的分支不可压缩的ECOHE对应的阿贝尔331状态（在中等到低的隧道和大的层分离）和非阿贝尔摩尔-里德Pfavian状态（在大隧道和小的层分离）。这两个分支的观测和它们之间可能的量子相变将是令人信服的证据，支持在第二朗道能级的非阿贝尔Moore-Read Pfronan状态的存在。我们讨论我们的结果在现有的实验和理论工作的背景下。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven quantum phase transitions between topological and crystalline orders of electrons
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究通过调控双层石墨烯中朗德能级交叉，揭示了电子拓扑序与晶格序之间的量子相变特性，发现朗德能级混合对电子晶体稳定性及量子Hall态的影响。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall
Landau Level Splitting in Rotationally Faulted Multilayer Graphene
我们发现，谷简并在旋转故障多层石墨烯可能会被打破的存在下，一个磁场和层间双折射。这是由于时间反演和反转对称性的同时破坏导致了场中线性朗道能级的分裂。我们的理论工作是由一个实验[Y. J.Song等人，Nature 467，185（2010）]，其中在中等电场下观察到Landau能级的这种线性分裂。我们认为双层和三层的配置，虽然在这两种情况下发生线性分裂，我们表明，后者产生的分裂是在定量协议的实验。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall States of the $\mathcal{A}$ phase in the Second Landau Level
本文提出第二朗道能级中一系列填充率下普适存在有能隙的 $\mathcal{A}$ 相，并构造高重叠试探波函数，揭示其非阿贝尔准粒子及可测热霍尔电导。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states and zero Landau level probed through capacitance of graphene
我们报告的电容器中，一个有限的电子压缩性的石墨烯占主导地位的静电，导致电容的显着变化作为磁场和载流子浓度的函数。电容测量使我们能够准确地映射态密度D，并将其与理论预测进行比较。D中的朗道振荡是鲁棒的，并且在室温下在中等场中可以容易地看到零朗道能级（LL）。LL的加宽受到电荷不均匀性的强烈影响，这导致零LL比其他水平更宽。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ginzburg-Landau Theory for Confined Thin-Film Superconductors
University of Göttingen（哥廷根大学）
本文发展了受限薄 film 超导体的 Ginzburg-Landau 理论，通过量子限制效应修正超导相干长度和穿透深度，揭示了限制对超导电动力学的影响。
2026-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport patterns of collective localization near $ν=1$ in a high-mobility two-dimensional electron gas
我们报道了最新一代GaAs/AlGaAs样品中$ν=1$整数量子霍尔态的复杂磁输运模式，该样品具有创纪录的高电子迁移率。在$ν=1$平台两侧的凹入整数量子霍尔效应表明形成了整数量子霍尔维格纳固体，一种集体绝缘体。此外，在固定的填充因子下，整数量子霍尔-维格纳固体区域的纵向电阻随温度的变化呈现出一个尖锐的峰值。到目前为止，纵向电阻与温度的关系中的这种尖峰仅在高朗道能级形成的气泡相中检测到，但在安德森绝缘体区域中不存在。我们建议，在足够低的无序尖峰的纵向电阻与温度的轨迹的样品是所有各向同性的电子固体，形成在整数量子霍尔平台的侧翼的通用传输签名。我们讨论了这些尖锐的电阻峰的可能来源，我们画出了一个稳定图的绝缘相在$ν$ - $T$相空间。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau Level Spectroscopy of Dirac Electrons in a Polar Semiconductor with Giant Rashba Spin Splitting
在平行于极轴的外加磁场（$B$）中，研究了具有大Rashba自旋分裂的BiTeI分子的光激发.朗道能级之间的跃迁序列，其能量与$\sqrt{B}$成比例，被观察到，是无质量狄拉克电子的特征。大的分离能量之间的LL使得它有可能检测到最强的回旋共振，即使在室温下，在中等领域。与二维狄拉克系统不同，直接观察到磁场诱导的电导率谱重排。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Look-alike Landau levels in locally biased twisted bilayer graphene
在小扭曲的情况下，在扭曲的双层石墨烯中形成的莫尔超晶格的大晶格常数使得能够在中等磁场下观察到朗道能级分裂成Hofstadter蝴蝶的能谱。这是预期的均匀偏置条件下的通用系统，但其对空间电位波动的鲁棒性是一个悬而未决的问题。研究了均匀磁场和只在中心部分施加的偏置电压对扭曲双层膜系统的能量结构的影响。虽然平移对称性被破坏，但主要位于中心区域外的能态仍可能凝聚在朗道能级上，这些能级将分裂，显示出自相似性特征。此外，除了具有零模朗道能级的能态在电荷中性点处的通用分支之外，当两个层被施加相同的电压时，第二个看起来向上移动的相似能态分支可以由主要位于中心区域的态发展。否则，对于层的反偏置，仅存在通用分支，但最低朗道层两侧是位于扭曲双层系统的中心偏置部分的顶层或底层的类空穴和类电子态。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall
Variational Monte Carlo study of spin polarization stability of fractional quantum Hall states against realistic effects in half-filled Landau levels
通过变分Monte Carlo方法比较了自旋非极化Halperin 331和自旋极化Moore-Read（MR）Pfronan分数量子霍尔态在最低朗道能级（LLL）和第二朗道能级（SLL）半满时的基态能量，并通过有限厚度效应和对前两个Halperin赝势的直接改变，计算了它们在库仑点附近的小偏差.在比较中，我们发现，在LLL中，无论是331态或MR Pfiran可能是较低的能量取决于偏差。然而，在SLL中，除了大的偏差之外，MR Pfweian的能量始终较低。这些结果表明，即使在相互作用势的中等偏差下（通过各种物理过程，如有限厚度，朗道能级混合等），在半填充SLL（即$ν= 5/2$）中，MR Pfronan描述比Halperin 331状态在能量上更有利，这与最近的实验研究一致。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons in graphene nanoribbons in the lowest Landau level
研究了在最低朗道能级（LL）范围内，在垂直磁场中，电子-电子相互作用和自旋对栅控石墨烯纳米带（GNR）电子和输运性质的影响.电子-电子相互作用考虑使用Hartree和Hubbard近似，和GNRs的电导计算的基础上的递归格林函数技术内的Landauer形式主义。我们证明，在比较的单电子图片，电子-电子相互作用导致的色散关系和传播状态的结构的急剧变化，在政权的最低LL显示的可压缩带的形成和额外的导电通道的开放在中间的带。我们发现，后者是非常敏感的混乱和分散，即使混乱的浓度是中等的。相反，边缘态输运是非常鲁棒的，即使在存在强自旋翻转的情况下也不能被抑制。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall
Band mass anisotropy and the intrinsic metric of fractional quantum Hall systems
最近有人指出，拓扑液相中产生的分数量子霍尔效应（量子霍尔效应）不需要是旋转不变的，因为大多数变分波函数提出的日期已经。相反，它们具有对应于剪切变形的几何自由度，其作用类似于内在度量。我们将这个想法应用到一个系统的各向异性带质量，本质上是在多谷半导体，如AlAs和Si，或在各向同性系统，如GaAs中存在的倾斜磁场，这打破了旋转不变性的情况下。我们进行精确的对角化计算与周期性的边界条件（环面几何）的各种填充分数在最低，第一和第二朗道水平。在最低的朗道水平，我们表明，一般生存的旋转不变性的带质量各向异性的中等值的故障的ESTHE状态。在1/3填充，我们生成一个变分家庭的Laughlin波函数参数化的度量自由度。我们发现，调整的内在度量的劳克林状态的带质量各向异性或介电张量的变化，而相位保持稳健。在n=1朗道水平，质量各向异性驱动不可压缩液体和可压缩状态之间的电荷密度波有序的过渡。在n>=2朗道能级，质量各向异性选择和增强条纹有序与兼容的波矢量在部分1/3和1/2填充。
2012-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene under spatially varying external potentials: Landau levels, magnetotransport, and topological modes
单层和双层石墨烯中的超晶格（SL）由空间周期性势变化形成，导致具有可调各向异性速度的额外有限能量和零能量狄拉克费米子的修改的能带结构。我们从理论上表明，在弱垂直（轨道）磁场中的运输允许一个不仅可以探测紧急狄拉克点的数量，但也产生进一步的信息，他们的色散。或单层石墨烯，我们发现，适度的磁场可以导致由SL势施加的输运各向异性的强烈反转，这是由于零能量朗道能级的SL诱导色散而产生的效果。这种效应可以在开关或其他设备中找到有用的应用。对于双层石墨烯，我们讨论的朗道水平波函数和局部状态密度的结构中存在的一个均匀的偏置，以及在偏置的存在下，导致拓扑约束的“边缘状态”的扭结。我们认为这些结果的影响，扫描隧道光谱测量，谷过滤，和杂质引起的击穿的量子霍尔效应在双层石墨烯。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Symmetry and the $ν={5/2}$ Quantum Hall State
我们讨论了在半满朗道能级中形成一对量子霍尔态时近似粒子-空穴对称性的含义。我们注意到，Pfronan态不是粒子-空穴对称的。因此，在朗道能级混合消失的极限下，粒子-空穴变换是一种精确对称，普费曼自发地打破了这种对称。有一个粒子-空穴共轭态，我们称之为反Pfizer态，它在这个极限下与Pfizer态退化。我们观察到，强朗道能级混合应该有利于普夫朗，但这是一个开放的问题，这是目前在实验中的中等朗道能级混合的青睐状态。我们讨论的体积和边缘物理的反Pfweian。我们分析了一个简化的模型，在该模型中，可以详细研究两种状态的类似物之间的转换。最后，我们讨论了实验的影响。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Probing strong interactions in p-type few-layer WSe$_2$ by density-dependent Landau level crossing
原子薄的过渡金属二硫属化合物（TMDC）如MoS $_2$和WSe $_2$正在成为探索多体效应的新平台。库仑相互作用显着增强，在这些材料中，因为减少屏蔽和大的Wigner-Seitz半径。虽然多体激子效应在TMDC已被广泛研究的光学手段，直到最近才探测其强相关的电子效应在运输成为可能。在这里，在p型少层WSe $_2$中，我们观察到低于12 T的Γ谷空穴的高度密度依赖的量子霍尔态，其主要序列在奇数和偶数之间交替。通过倾斜磁场以诱导朗道能级交叉，我们表明，随着密度从5.7降低到4.0 $\times$ 10 $^{12}$ cm $^{-2}$，强库仑相互作用将塞曼与回旋加速器能量比从2.67提高到3.55，从而引起偶奇交替。这前所未有地表明，在高达4.0 $\times$ × 10 $^{12}$ cm $^{-2}$的密度下，g因子比其能带理论值增加了4.8倍。我们的研究结果明确表明，p型少层WSe $_2$是一个优越的平台，探索强相关的电子现象，打开了一个新的视角，实现难以捉摸的维格纳结晶在中等密度。
2017-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudospin anisotropy of trilayer semiconductor quantum Hall ferromagnets
当两个朗道能级在它们之间和在量子霍尔区的化学势之间接近重合时，两个朗道能级可以交叉或坍缩，而引起排列的外部或赝自旋场发生变化。在这项工作中，所有可能的交叉理论分析的特殊情况下，半导体三层系统，使用变分Hartree-Fock近似。该模型包括相邻层之间的隧穿、偏压、电子之间的层内和层间库仑相互作用。我们已经发现，一般的赝自旋各向异性分类方案中使用的双层也适用于三层的情况下，与简单的交叉对应的易轴铁磁各向异性的类比，和崩溃的情况下对应的易平面铁磁类比。各向同性的情况也是可能的，其中能级只是交叉或坍缩，这取决于填充因子和两个相邻能级的量子数。虽然我们的结果对任何整数填充因子$ν$（= 1，2，3，.）都是有效的，我们已经详细分析了在$ν=3$和$4$的交叉点，并且我们已经给出了清晰的预测，这将有助于他们的实验搜索。特别是，目前的计算表明，通过增加的偏见，在这两个填充因子的三层系统可以从易平面各向异性制度驱动到易轴制度，然后可以驱动回易平面制度。与双层膜相比，这种重入行为是三层膜的一个独特特征。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices
证明了在量子霍尔效应中，在中等朗道能级填充下所观察到的所有分数都可以在不求助于复合费米子的唯象概念的情况下获得。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明了基态中电子密度的特殊值。
2004-01-09 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium phenomena in high Landau levels
在过去的十年中，二维电子系统物理学的发展揭示了在中等强度磁场存在下的一类新的非平衡现象。这些现象的标志是由驱动电子系统脱离平衡的外力产生的磁阻振荡。在高迁移率半导体纳米结构中发现的丰富的这类戏剧性现象特别包括微波辐射诱导的电阻振荡和零电阻状态，以及霍尔场诱导的电阻振荡和相关的零微分电阻状态。我们回顾这些现象的实验表现形式和统一的理论框架来描述它们的量子动力学方程。该调查还包含了一个彻底的讨论的磁输运性质的二维电子的线性响应制度，以及对未来的发展方向，包括相关的非平衡现象在其他二维电子系统的前景。
2013-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices
它表明，所有观察到的分数在中等朗道能级填充的量子霍尔效应可以得到没有求助于复合费米子的唯象概念。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明基态和激发态之间有一个能隙，基态的电子密度具有特殊的值。
2008-06-18 cond-mat.mes-hall
Theory of the fractional microwave-induced resistance oscillations
我们开发了一个系统的理论，微波诱导的振荡的2D电子气的磁阻在附近的分数谐波的回旋共振，在最近的实验中观察到的。我们表明，在分离良好的朗道能级的限制的效果是由多光子过程引起的分布函数的变化占主导地位。在中等磁场下，由无序加宽朗道能级态密度中的微波诱导边带引起的单光子机制变得重要。
2007-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dynamical Self-Quenching of Spin Pumping into Double Quantum Dots
核自旋极化可以通过单重态-三重态反交叉的多个朗道-齐纳通道被泵入自旋阻塞量子点。通过数值模拟包含近似$10^7$核自旋的真实系统在$10^5$扫描过程中，我们揭示了一种动力学自猝灭机制，这种机制导致在稳态泵浦下核极化的快速饱和。这是由核自旋场的屏蔽引起的。在具有中等自旋轨道耦合的系统中，自猝灭也屏蔽了自旋轨道相互作用。该机制是通用的，并且在中等噪声下保持稳健。我们的发现解释了实验中达到的低偏振水平，并呼吁开发新的协议，打破自猝灭的限制。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Fractional microwave-induced resistance oscillations
我们开发了一个系统的理论，微波诱导的振荡的2D电子气的磁阻在附近的分数谐波的回旋共振，在最近的实验中观察到的。我们表明，在分离良好的朗道能级的限制的效果是由多光子非弹性机制。在中等磁场下，两种单光子机制变得重要。其中之一是由于共振系列的多个单光子跃迁，而另一个起源于微波诱导的边带的无序加宽朗道能级的态密度。
2007-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect and vortex lattices.II
它表明，所有观察到的分数在中等朗道能级填充的量子霍尔效应可以得到没有求助于复合费米子的唯象概念。考虑了具有特殊拓扑非平凡多电子波函数的可能性。它们的族分类表明基态和激发态之间有一个能隙，基态的电子密度具有特殊的值。这些间隙是在简化模型中针对某些晶格计算的。
2009-03-18 cond-mat.mes-hall
Integer quantum Hall effect and enhanced g-factor in quantum confined Cd3As2 films
研究了Cd_3As_2薄膜在强到中等量子限制条件下（厚度分别为10 nm、12 nm、15 nm）的整数量子霍尔效应。在所有薄膜中，我们观察到自旋极化的最低朗道能级（填充因子ν = 1）和自旋简并的高指数朗道能级（填充因子ν = 2，4，6）的整数量子霍尔效应。随着量子限制的增加，我们还观察到朗道能级自旋简并度在ν = 3处的提升，表现为纵向和霍尔电阻率的异常出现。紧束缚计算表明，增强的g因子可能来自于量子限制和附近子带的校正的组合。我们还讨论了当化学势接近电荷中性点时，由绝缘体到量子霍尔液体的磁场诱导跃迁。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization length at the resistivity minima of the quantum Hall effect
量子霍尔效应的电阻率最小值的出现是由于费米能级处的电子态的局部化，当它位于相邻的朗道能级之间时。本文计算了在填充因子为均匀的情况下，这种态的局域化长度$ξ$（$ν= 2 N$）.计算是针对几种无序模型（“白噪声”、短程和长程随机势）进行的。我们发现，本地化长度有一个幂律依赖的朗道能级指数，$ξ\propto N^α$与指数$α$之间的1和${10/3}$，取决于模型。特别是，对于“白噪声”随机势$ξ$大致与经典回旋半径一致。我们的结果是在合理的协议与低和中等流动性样品的实验数据。
1997-10-05 cond-mat.mes-hall
Incompressible liquid state of rapidly-rotating bosons at filling factor 3/2
在填充因子（粒子数与涡旋数之比）为3/2的特殊情况下，数值研究了最低朗道能级中的玻色子，如快速旋转的冷囚禁原子.当包含适量的长程相互作用（例如偶极相互作用）时，我们发现明确的证据表明，基态处于我们两人早先构建的阶段，其中激发具有非阿贝尔统计。
2005-07-04 cond-mat.mes-hall
