Spin Hall angle in single-layer graphene
我们研究了单层石墨烯器件中的自旋霍尔效应，该器件具有无序和界面诱导的自旋轨道耦合。我们的石墨烯设备连接到四个半无限的引线，这些引线嵌入在用于量子传输的{Landauer-Büttiker}设置中。我们发现，石墨烯器件的自旋霍尔角表现出类似于金属器件的介观波动。此外，{最大自旋霍尔角偏差}和无量纲纵向电导率之间的乘积遵循普适关系$Θ_{sH} \times σ= 0.18$。最后，我们比较了最近的实验数据和数值精确的实空间模拟的紧束缚模型的普适关系。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Ferromagnetism in Graphene
石墨烯是一种二维碳材料，具有蜂窝状晶格和Dirac-like低能激发。当忽略塞曼和自旋轨道相互作用时，其朗道能级是四重简并的，解释了最近实验中看到的量子化霍尔电导率值之间的$4 e^2/h$分离。在本文中，我们推导出一个判据的相互作用驱动的量子霍尔效应附近的中间整数值的$e^2/h$由于在对称性破缺状态的电荷间隙。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-component parton fractional quantum Hall state in graphene
我们研究了Zibrov等人在石墨烯中观察到的$ν={\pm}1/2$分数量子霍尔态[Nat. Phys. 14，930（2018）]。部分子的建设是用来提供一个谷非极化试验波函数这些国家。哈密顿量中的晶格尺度谷各向异性项软化了不同谷中电子之间的排斥，有利于谷非极化态。数值计算证实了我们的建议的有效性。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall 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
Edge States and Quantum Hall Effect in Graphene under a Modulated Magnetic Field
石墨烯的性质可以通过周期性势来操纵。基于紧束缚模型，我们研究了在一维调制磁场（包含均匀和交错分量）作用下的石墨烯。在交错分量改变方向的界面处产生新的手征载流边缘态。这些边缘态导致石墨烯中不寻常的整数量子霍尔效应（QHE），其可以通过标准的四端霍尔测量在实验上观察到。当考虑塞曼自旋分裂时，预测了一种新的状态，其中具有相反极化的电子边缘电流在一个样品边界处沿相反方向传播，而在另一个样品边界处沿相同方向传播。
2009-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing Charging and Localization in the Quantum Hall Regime by Graphene pnp Junctions
使用高质量的石墨烯pnp结，我们观察到显着的电导波动量子霍尔（QH）平台之间的过渡作为顶栅电压Vtg是变化的。在Vtg-B平面中，波动形成平行于相邻平台的交叉线，电导峰和谷具有不同的温度依赖性。这些波动产生于库仑感应充电的电子或空穴掺杂的局域态时，设备散装离域，强调了在QH制度的石墨烯中的电子相互作用的重要性。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective excitations of fractional quantum Hall states in monolayer graphene
本文通过数值方法研究了单层石墨烯中分数量子霍尔态的集体激发，重点分析了允许手性对称性破缺序的态，并探讨了填充因子和磁通绑定方案对两类变分态激发谱的影响。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac and Normal Fermions in Graphite and Graphene: Implications to the Quantum Hall Effect
在准2D高取向热解石墨（HOPG）中测量的磁阻和量子霍尔效应（QHE）的Shubnikov de Haas（SdH）振荡的光谱分析[Phys.Rev.Lett. 90，156402（2003）]揭示了两种类型的载流子：具有Berry相位0的正常（有质量）电子和具有Berry相位π的Dirac类（无质量）空穴。我们证明，最近报道的整数和半整数QHE的双层和单层石墨烯同时发生在HOPG样品。
2007-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analysis of a SU(4) generalization of Halperin's wave function as an approach towards a SU(4) fractional quantum Hall effect in graphene sheets
受石墨烯中相对论电子的四重自旋谷对称性的启发，我们研究了一种可能的SU（4）分数量子霍尔效应，这种效应也可能出现在具有小塞曼带隙的双层半导体量子霍尔系统中. Halperin波函数的SU（4）推广[Helv.物理学报56，75（1983）]，这可能会不同地打破原来的SU（4）对称性，分析研究和比较，在nu=2/3，精确对角化的研究。
2007-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-component fractional quantum Hall states in graphene: SU(4) versus SU(2)
由于石墨烯的自旋和Dirac谷自由度，石墨烯允许在不同的参数区域观察到单组分、双组分或四组分分数量子霍尔效应。我们认为，在最近的实验中观察到的一些（虽然不是全部）明显令人困惑的特征与双组分分数量子霍尔效应是一致的，电子自旋被冻结，但狄拉克谷对称性几乎完好无损。在SU（4）极限下，我们预言新的低能Goldstone模决定了分数量子Hall态在2/5，3/7等处的稳定性; SU（4）skyrmions与低能物理无关。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nature of the anomalous $4/13$ fractional quantum Hall effect in graphene
在石墨烯基材料中观察到了广泛的分数量子霍尔效应。一些观察到的分数是反常的，因为在常规GaAs系统中，在这些分数处没有建立起超热效应。一种这样的级分是$4/13$，其中最近在石墨烯中报道了不可压缩性[Kumar等人，Nat.Comm.9，2776（2018）]。我们在$4/13$提出了一个部分子波函数，并表明它是一个可行的候选人来描述库仑基态。利用有效边理论，我们对状态的实验可测量性质进行了预测。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-reversal odd transport in bilayer graphene: Hall conductivity and Hall viscosity
我们考虑双层石墨烯在低能量下的量子霍尔机制的时间反转奇动力学。一个生成功能的有效行动，捕捉电磁响应的所有订单的动量和频率的时空梯度$\mathcal O(\partial^3)$和评估的三阶。此外，我们还计算了霍尔粘度，并推导出霍尔电导率与$q^2$系数的显式关系。这让人想起了伽利略不变系统中的Hoyos-Son关系，它可以在大填充因子$N$的极限下恢复。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin Filtered Edge States and Quantum Hall Effect in Graphene
在量子霍尔效应机制中，石墨烯中的电子边缘态可以携带电荷和自旋。我们表明，自旋分裂的零朗道能级引起的反向传播模式与相反的自旋极化。这些手性自旋模式导致了丰富多样的自旋电流状态，这取决于自旋翻转率。提出了一种局部控制的方法。我们估计塞曼自旋分裂增强交换，并获得了几百开尔文的自旋间隙。
2006-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质，其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的，我们观察到的量子霍尔态（QHS）的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台，与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度，我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时，在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
2009-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics and phase diagram of the $ν=0$ quantum Hall state in bilayer graphene
利用Baym-Kadanoff方法，在无规相位近似下计算了极化函数，分析了双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的动力学行为.发现了两个具有非零能隙的相，即铁磁相和层非对称相，并描述了平面$(\tildeΔ_0,B)$中的相图，其中$\tildeΔ_0$是上下栅电压不平衡。结果表明，这些相的能隙与磁场成线性关系，$ΔE \sim 10 B[T]K.这些结果与最近的实验在双层石墨烯的比较。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging field-tuned quantum Hall broken-symmetry orders and quantum Hall conducting channel in charge-neutral graphene WSe2 heterostructure
石墨烯中的第零朗道能级（0 LL）已经成为一个平带平台，通过简单地调整磁场的强度和/或方向，可以以前所未有的控制探索不同的多体相。当石墨烯中的OLL被半填充时，预测在高磁场中实现具有不同晶格尺度破缺级的丰富的量子霍尔铁磁（QHFM）相1 - 8，13 -16。在这里，我们报告了一个场调谐的连续量子相变的不同谷排序QHFM的电荷中性石墨烯绝缘二硒化钨（WSe 2）。在半充满的0 LL中，反常的依赖于场的能隙清楚地揭示了相变。通过对相变过程中电子波函数的原子分辨率成像，我们观察到了场调谐的连续变化的谷极化和谷反转的微观特征，这是出乎意料的，超出了目前的理论预测。此外，拓扑量子霍尔导电沟道的石墨烯直接成像时，衬底（WSe 2）引入带弯曲的OLL。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering Quantum Spin Hall Effect in Graphene Nanoribbons via Edge Functionalization
Kane和Mele预测，在自旋轨道相互作用的存在下，石墨烯实现量子自旋霍尔态。然而，石墨烯中异常弱的固有自旋轨道分裂（$\approx 10^{-5}$ eV）抑制了这种拓扑绝缘相的实验观察。为了解决这个问题，我们提出了一种新的方法来控制石墨烯中的自旋轨道相互作用，通过共价官能化的石墨烯边缘含有重元素的官能团。概念验证第一性原理计算表明，非常强的自旋轨道耦合可以诱导在现实模型中的窄石墨烯纳米带与碲终止的边缘。我们证明了在这样的系统中可以实现具有强Rashba分裂的电子带以及跨越宽能量范围的量子自旋霍尔态。因此，我们的工作开辟了新的视野，工程拓扑电子相的纳米结构的基础上，石墨烯和其他材料的本地引入的自旋轨道相互作用。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous Quantum Hall States in Chirally-stacked Few-Layer Graphene Systems
具有N >= 2的手性堆叠的N层石墨烯系统表现出各种不同的对称性破缺状态，其中来自不同自旋和谷的电荷密度贡献在层之间自发地转移。我们解释了这些国家是如何区分他们的电荷，自旋和谷霍尔电导率，他们的轨道磁化，和他们的边缘状态的属性。我们认为谷霍尔态每个自旋谷有[N/2]个边缘通道。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Observation of time-reversal symmetric Hall effect in graphene-WSe2 heterostructures at room temperature
本研究在高迁移率石墨烯/WSe$_2$异质结构中观测到可室温持续、由垂直电场调控符号的时间反演对称霍尔效应，并通过实验与理论联合证实该效应源于晶格失配或角度不均匀性引起的应变所致的能带各向异性与反演对称性破缺。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetohydrodynamics in graphene: shear and Hall viscosities
粘性现象是狄拉克费米子在足够高的温度下在干净的石墨烯中表现出的流体动力学流动的标志。本文基于动力学理论，结合重整化群，对任意掺杂水平和非量子化磁场下石墨烯的电子剪切和霍尔粘度进行了定量计算.在电荷中性，霍尔粘度消失，而依赖于场的剪切粘度衰减从零场值饱和到一个非零值，在经典强场。远离电荷中性，场依赖的粘性系数往往同意半经典的预期。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic gap, phase transition, and quantum Hall effect in graphene
我们认为，物理学的基础最近观察到的去除亚晶格和自旋退化的石墨烯在强磁场中描述了一个相变与激子间隙的产生。再现了霍尔电导率的实验形式，并描述了动力学的主要特征。的间隙作为温度和栅极电压的函数的行为的预测。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Joint manifestation of fractional quantum Hall effect and insulating behavior in graphene at high magnetic fields
这篇论文（关于无限质量边界条件）已被作者撤回。另一个关于锯齿形边界条件的独立研究已经出现在Phys.Rev.B82，125419（2010）中。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
