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
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
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
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
Fractional statistics of topological defects in graphene and related structures
我们表明，分数电荷绑定到拓扑缺陷在最近提出的时间反演不变模型蜂窝和正方形格子服从分数统计。有效的低能量的描述给出了一个“双”级2陈-西蒙斯场论，这是奇偶性和时间反演不变，并意味着两个物种的semion（粒子与统计角度π/2）标记的一个新的涌现量子数，我们确定为费米子轴向电荷。
2007-09-26 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
Soliton fractional charges in graphene nanoribbon and polyacetylene: similarities and differences
介绍了石墨烯纳米带中孤子和分数边界电荷的研究进展。石墨烯纳米带和聚乙炔具有手征对称性并且共享许多相似的性质，例如，Zak相和边缘状态的存在之间的体边缘对应关系，以及手性边界状态的存在，这对于电荷分馏是重要的。在聚乙炔中，狄拉克方程中的费米子质量势产生激发能隙，而这个标量势的扭曲产生零能量手征孤子。类似地，在有间隙的扶手椅型石墨烯纳米管中，手征规范场的畸变可以产生孤子态。在聚乙炔中，孤子被束缚在连接两个不同二聚相的畴壁上。在石墨烯纳米带中，畴壁孤子连接两个具有不同手性的拓扑锯齿边。然而，这样的孤子不显示自旋-电荷分离。有限长度聚乙炔中孤立子的存在会导致两端形成分数电荷。相反，对于有间隙的石墨烯纳米带，相对之字形边缘之间的反铁磁耦合诱导整数边界电荷。石墨烯纳米带中无序的存在部分地减轻了反铁磁耦合效应。因此，具有小间隔内的能量的间隙状态的平均边缘电荷是e/2，具有显著的电荷波动。然而，midgap状态表现出良好的定义之间的相对锯齿形边缘的弱无序制度的电荷分馏。在无无序掺杂的锯齿形石墨烯纳米晶中，大量的被占据的孤子态形成了孤子相。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Electron Interactions and Fractional Quantum Hall States in Graphene
最近在石墨烯中发现的分数量子霍尔态提出了一个问题，即石墨烯及其双层的物理学是否在探索二维电子的强相关态方面比GaAs基材料具有任何优势。在这里，我们提出了一种方法来连续调整的有效电子相互作用的石墨烯及其双层的介电环境的样品。使用这种方法，突出的C3 H态，包括ν=1/3或ν=5/2态的电荷间隙可以增加数倍，或者一直减小到零。这种相互作用的可调谐性可以用来实现和稳定各种强关联相在CH 3 H制度，并探讨它们之间的转变。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological invariants for the fractional quantum Hall states
计算了分数量子霍尔态的拓扑不变量，其值与整数量子霍尔效应下的陈数一致。在阿贝尔分数量子霍尔态的情况下，这个不变量被证明等于K矩阵的迹。在非阿贝尔分数量子霍尔态的情况下，这个不变量可以根据描述这些状态的共形场论逐个计算。例如，这个不变量可以用来区分不同的分数霍尔状态，即使作为一个单一的数字，它不能唯一地标记不同的状态。
2013-01-16 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
From Fractional Chern Insulators to a Fractional Quantum Spin Hall Effect
我们研究了平坦能带的代数结构，平坦能带的部分填充可能引起分数量子反常霍尔效应（或分数陈氏绝缘体）和分数量子自旋霍尔效应。这两种效应都出现在足够平坦的能带以及大致平坦和均匀的Berry曲率的情况下，使得全局陈氏数（拓扑不变量）可以与局部非对易几何相关联。这种几何形状类似于我们更熟悉的情况，即强磁场中二维电子系统中的分数量子霍尔效应。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic theory of fractional excitations in gapless bilayer quantum Hall states: semi-quantized quantum Hall states
我们推导了半量子化量子霍尔态的低能理论，半量子霍尔态是最近观察到的一类无带隙双层分数量子霍尔态。我们的理论表明，这些状态的特点是耦合到一个紧急陈-西蒙斯规范场的分数电荷的无隙准粒子。这些无隙准粒子可以理解为电子和类劳克林准粒子的复合物。我们发现，半量子霍尔态表现出完美的层间阻力，主机非费米液体物理，并作为多功能的父态完全带隙的拓扑相托管任意子激发。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantitative transport measurements of fractional quantum Hall energy gaps in edgeless graphene devices
由于其宽的可调谐性，自旋和谷的内部自由度，和低的无序，石墨烯异质结构正在成为一个有前途的实验平台，分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，HALL）的研究。然而，令人惊讶的是，运输测量揭示了许多更少的CNOH状态比散装电容探针。在这里，我们报告了双石墨门控单层石墨烯器件的制造在一个无边的Corbino型的几何形状，显示出深的CRYBH序列。热激活间隙揭示了一个可调的交叉之间的单组分和多组分间的CO2-H状态的零能量朗道水平，而第一朗道水平被发现主机一个意想不到的谷有序态在$ν=-4$。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local gating of a graphene Hall bar by graphene side gates
我们研究了具有额外石墨烯侧栅的单层石墨烯霍尔棒的磁输运性质。在没有磁场的情况下，侧选通可以通过考虑霍尔条内的两个平行导电通道来建模。这导致侧门产生的场的平均穿透深度约为100mm。90 nm。侧栅极在量子霍尔机制中也是有效的，并且允许修改纵向电阻和霍尔电阻。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall
Berry phase and the unconventional quantum Hall effect in graphene
石墨烯中π的Berry相是以教学方式导出的。澄清了如何正确计算该值的模糊性。讨论了它与石墨烯中的非常规量子霍尔效应的联系。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
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
Quantum Hall effect on centimeter scale chemical vapor deposited graphene films
我们报告了在7 mm \times 7 mm的单层石墨烯膜上观察到的良好的半整数量子霍尔效应（QHE）。采用化学气相沉积（CVD）法在铜衬底上生长石墨烯薄膜，然后转移到SiO_{2} /Si衬底上，典型载流子迁移率为\approx 4000 cm^{2} /Vs。并且还可以促进关于石墨烯的量子霍尔物理学的广泛实验和利用石墨烯的特殊性质的实际应用。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Localizing fractional quasiparticles on graphene quantum hall antidots
我们报道了分数量子霍尔准粒子在石墨烯反量子点上的局域化。通过研究量子点上局域QH边缘模的相干隧穿，我们测量到QH准粒子电荷在分数填充$ν= \pm 1/3$时近似为$\pm e/3$。石墨烯中的狄拉克光谱允许大的能量尺度和鲁棒的准粒子局部化对抗热激发。分数阶准粒子在量子氢反点上的局域化能力为实现任意子编织和新型量子电子学带来了很好的机会。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Fractional Chern Insulators in Twisted Double Bilayer Graphene
我们预测扭曲的双层石墨烯是一个多功能的平台，实现分数陈绝缘体容易通过调整栅极电位和扭曲角为目标。值得注意的是，这些拓扑有序的物质状态，包括自旋单重态Halperin状态和自旋极化态的陈数$\mathcal C=1$和$\mathcal{C}= 2$带，发生在高温下，而不需要外部磁场。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
How Graphene-like is Epitaxial Graphene? \\Quantum Oscillations and Quantum Hall Effect
我们研究了在6 H-SiC（0001）衬底上外延生长的高质量单层石墨烯的输运性质。我们已经测量了传输特性，特别是载流子密度，迁移率，电导率和大样品以及亚微米大小的霍尔酒吧是完全躺在原子级平坦的衬底平台的磁导。结果显示高迁移率，独立于样品尺寸和Shubnikov-de Haas效应与单层石墨烯的朗道能级谱。当门控接近狄拉克点时，迁移率大幅增加，并且发生石墨烯类量子霍尔效应。这证明外延石墨烯由先前在剥离的石墨烯中观察到的相同的伪相对论物理学支配。
2009-08-13 cond-mat.mes-hall
Induced fractional valley number in graphene with topological defects
我们报告的可能性谷数分形在石墨烯的拓扑缺陷，占在狄拉克方程的伪磁场。谷数分数化是由于两个狄拉克点中的一个点相对于另一个点中的一个粒子态的数量不平衡，并且它与赝磁场的通量有关。我们还讨论了拓扑缺陷对石墨烯中载流子诱导自旋极化的类似效应。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall
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
A scheme to realize the quantum spin-valley Hall effect in monolayer graphene
量子自旋霍尔效应首先在石墨烯中被预测。然而，石墨烯中弱的自旋轨道相互作用意味着石墨烯中量子自旋霍尔效应的研究从未取得成果。在这项工作中，我们展示了如何产生量子自旋谷霍尔效应在石墨烯通过量子泵浦通过磁性杂质和静电势的应变石墨烯单层。我们看到，不仅可以在两个谷中以完全相反的方向泵浦唯一的自旋极化电流，而且可以在两个谷中以相反的方向流动纯自旋电流，我们称这种新颖的现象为量子自旋谷霍尔效应。这意味着量子谷霍尔和量子自旋霍尔的孪生效应可以在所提出的器件中同时探测。这项工作将大大推进石墨烯自旋电子学领域，迄今为止由于缺乏自旋轨道相互作用而步履蹒跚。我们讨论了任何自旋轨道相互作用的需要，并展示了石墨烯如何被操纵来实现拓扑绝缘体独有的功能。
2016-09-10 cond-mat.mes-hall
Fractional Hofstadter States in Graphene on Hexagonal Boron Nitride
在分数填充的朗道能级中，平移对称破缺的电子晶体态和奇异关联量子流体态之间只有很小的能量差。我们发现，与石墨烯中存在的长周期莫尔条纹图案相关的空间周期性衬底相互作用在几乎对齐的六方氮化硼（hBN）上使这种紧密的竞争倾向于前者，解释了令人惊讶的最近的实验结果。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall
Two-phonon scattering in graphene in the quantum Hall regime
石墨烯最显著的特征之一是其在实验可达到的磁场中的巨大朗道能级间分裂，这导致室温量子霍尔效应。本文计算了量子化磁场中高温下石墨烯中双声子散射诱导的纵向电导率。它的结论是，纯粹的声子诱导的散射，可以忽略不计的传统半导体异质结构在量子霍尔条件下，变得可比的无序诱导的贡献，在量子霍尔制度的石墨烯的耗散导电性。
2015-12-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic (valley) thermal Hall conductivity of phonons in graphene for integer quantum Hall phases
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文计算了量子霍尔区域石墨烯声子的内禀谷热霍尔电导率，源于电子-声子耦合诱导的声子谷霍尔粘度，并讨论了测量前景及推广至其他狄拉克材料。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall
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
Proximity-induced ferromagnetism in graphene revealed by anomalous Hall effect
我们展示了单层石墨烯与原子级平坦的钇铁石榴石（YIG）铁磁薄膜交换耦合的反常霍尔效应（AHE）。反常霍尔电导在低温下的量级为~0.09（2e2/h），在~300 K范围内均可测量。我们的观察结果表明，不仅邻近诱导的铁磁性在石墨烯/YIG与大的交换相互作用，但也增强了自旋轨道耦合，这被认为是固有的弱在理想的石墨烯。石墨烯中的邻近诱导铁磁有序可以导致新的输运现象，如量子化的AHE，这对自旋电子学是潜在有用的。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Realizing Universal Edge Properties in Graphene Fractional Quantum Hall Liquids
普遍的手征Luttinger液体行为已经预测分数量子霍尔边缘态，但到目前为止，还没有在实验上观察到基于双光子晶体的二维电子气。这种缺乏普遍性的一个可能的原因是在这样的系统中，这是限制势和库仑排斥之间的竞争的结果边缘重建的通用发生。我们表明，由于完全不同的约束机制，在石墨烯中可以避免边缘重建，这使得可以观察到预测的普遍性。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Upstream modes and antidots poison graphene quantum Hall effect
量子霍尔效应是拓扑保护的开创性例子，因为载流子通过禁止反向散射的一维边缘通道传输。石墨烯已经成为一个特殊的平台，揭示了这一非凡属性的新方面。然而，在传统的霍尔条几何形状中，石墨烯边缘沟道的拓扑保护被发现令人遗憾地不如高迁移率半导体中的那样稳健。在这里，我们探索石墨烯量子霍尔制度在本地规模，使用扫描门显微镜。我们揭示了沿石墨烯边缘的反量子点的不利影响，介导反向散射向上游边缘通道，从而触发拓扑击穿。结合模拟，我们的实验结果提供了进一步的见解石墨烯量子霍尔通道的脆弱性。反过来，这可能会使未来的发展朝着精确操纵的拓扑保护的边缘通道托管在各种类型的二维晶体。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Anomalous, spin, and valley Hall effects in graphene deposited on ferromagnetic substrates
基于格林函数理论和线性响应理论，对石墨烯基杂化结构中的自旋、反常和谷霍尔效应进行了理论研究。详细考虑了两种不同类型的混合系统：（i）石墨烯/氮化硼/钴（镍），和（ii）石墨烯/YIG。主要的兴趣集中在邻近诱导的石墨烯和磁性衬底之间的交换相互作用和邻近增强的自旋轨道耦合。邻近效应被证明有显着的影响，石墨烯的电子和自旋输运性质。为了找到自旋，反常和谷霍尔电导率，我们采用某些有效的哈密顿最近已提出的混合系统下的考虑。当费米能级位于电子能谱的能隙内时，反常和谷霍尔电导率都具有普适值。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
On the Quantum Hall Effect in graphene
本文分析了1层和2层石墨烯中的量子霍尔效应，发现横向和纵向电阻率是填充因子与温度的普适函数，并解决了固定磁场下Dirac点附近的磁输运问题。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall
Measurement of the ν= 1/3 fractional quantum Hall energy gap in suspended graphene
我们报告的多终端悬浮石墨烯设备的磁输运测量。在低至2 T的磁场中出现充分发展的整数量子霍尔态。在更高的磁场下，可以看到对应于分数量子霍尔态的纵向电阻最小值和横向电阻平台的形成，最强烈的是ν= 1/3。通过测量这些电阻最小值的温度依赖性，确定石墨烯中1/3分数态的能隙在14 T下约为20 K。
2011-02-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effects in Graphene-Based Two-Dimensional Electron Systems
在本文中，我们回顾了基于石墨烯的二维电子系统的量子霍尔物理，特别关注最近的实验和理论发展。我们解释了为什么石墨烯和双层石墨烯可以分别被视为J=1和J=2手性二维电子气（C2 DEG），以及为什么这个属性框架他们的量子霍尔物理。电子-电子相互作用的作用的实验和理论工作的当前状态进行了详细的审查，重点是在该领域尚未解决的问题，包括评估在当前的实验结果中的无序的作用。特别注意的是有趣的低磁场限制和量子霍尔效应和自发的异常霍尔效应，可能会发生在双层石墨烯系统中的磁场的情况下，之间的关系。
2011-10-05 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态，在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源，例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法，我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系，我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态，它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in graphene with superconducting electrodes
我们通过将石墨烯连接到铌电极上，实现了具有超导接触的整数量子霍尔系统。在4特斯拉的上临界场以下，整数量子霍尔效应与引线中的超导性共存，但具有比正常状态更大的平台电导。我们将这种增强的量子霍尔平台电导归因于石墨烯-超导体界面处的Andreev过程，导致形成所谓的Andreev边缘态。增强强烈地依赖于填充因子，并且由于单层石墨烯中零能量朗道能级的特殊性质，在第一平台上不太明显。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall
Integer quantum Hall effect in AAA-stacked trilayer graphene
我们得到了一个解析表达式的霍尔电导率在AAA堆叠的三层石墨烯（TLG）内的线性响应Kubo形式主义。有趣的是，我们发现霍尔电导率的量子化严重依赖于化学势和磁场的值。这种不寻常的量子化，归因于朗道能级光谱的AAA堆叠TLG的起源，详细解释。我们发现，这是一个特点的多层石墨烯结构与AA堆叠顺序。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall
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
Spin Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
从理论上研究了AA堆叠双层石墨烯中的内禀自旋霍尔效应。从相应的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量得到了狄拉克点附近态的低能电子能谱。自旋霍尔电导率在线性响应制度内确定的格林函数形式主义。还分析了自旋霍尔绝缘体相存在的条件，结果表明，自旋霍尔绝缘体相可以存在于足够大的自旋轨道耦合中，这在光谱中打开了一个缺口。垂直于石墨烯平面的电场则导致间隙宽度的减小和自旋霍尔绝缘体相的抑制。还从零温自旋霍尔电导率计算了低温自旋能斯特效应。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall effect in narrow graphene ribbons
已知整数量子霍尔效应中的边缘态受到静电相互作用的显著影响，从而导致在霍尔条的边界处形成可压缩和不可压缩条带。我们在这里表明，在一个结合的实验和理论分析，这并不适用于窄石墨烯带的量子霍尔效应。在我们的石墨烯霍尔棒，这是只有60 nm宽，我们观察到的量子霍尔效应朗道能级指数k=2，并显示在一个零自由参数模型，可压缩和不可压缩的条带的空间范围是一个类似的大小作为磁性长度。我们的结论是，在窄石墨烯带的单粒子图片是一个更合适的描述的量子霍尔效应和静电效应是次要的。
2012-11-18 cond-mat.mes-hall
Evidence for a quantum-spin-Hall phase in graphene decorated with Bi2Te3 nanoparticles
石墨烯器件中量子自旋霍尔效应的实现一直是一个突出的挑战，可以追溯到拓扑绝缘体领域的开始。石墨烯极弱的自旋轨道耦合--源于碳的低质量--构成了主要的障碍。我们从实验和理论上研究了通过用稀Bi 2 Te 3纳米颗粒随机装饰来增强石墨烯中的自旋轨道耦合。值得注意的是，多终端电阻测量表明存在的螺旋边缘状态的量子自旋霍尔相位的特性，磁场和温度依赖的电阻峰值，X射线光电子能谱，扫描隧道光谱，和第一性原理计算进一步支持这种情况。这些观察结果突出了石墨烯基量子自旋霍尔平台中自旋电子学和量子信息应用的途径。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Strain-Fluctuation-Induced Near-Quantization of Valley Hall Conductivity in Graphene Systems
我们发展了一个理论的谷霍尔效应在高品质的石墨烯样品，其中应变波动引起的随机规范电位已被建议为主要来源的混乱。我们发现一个近量子化的谷霍尔电导率的值在带输运制度，这源于一个增强的侧跳的狄拉克电子时，它散射的规范电位。通过假设一个小的剩余电荷密度，我们的理论再现定性的温度和间隙依赖性的观察到的谷霍尔效应在电荷中性点。我们的研究表明，石墨烯系统中的谷霍尔效应代表了规范无序起重要作用的反常霍尔物理的新范式。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Approaching quantum anomalous Hall effect in proximity-coupled YIG/graphene/h-BN sandwich structure
在足够强的交换作用和自旋轨道相互作用下，量子反常霍尔态有望在Dirac电子系统（如石墨烯）中出现。在原始石墨烯中，两种相互作用都不存在;然而，如异常霍尔效应所揭示的，通过将石墨烯耦合到磁性绝缘体（MI）可以获得两种相互作用。在这里，我们展示了通过在亚铁磁绝缘体钇铁石榴石（YIG）和六方氮化硼（h-BN）之间嵌入石墨烯来增强的磁邻近耦合，所述六方氮化硼也用作顶栅电介质。通过扫描顶栅电压，我们观察到费米能级依赖的反常霍尔电导。当从电子和空穴两侧接近狄拉克点时，反常霍尔电导达到量子反常霍尔电导2 e ~ 2/h的1/4。的交换耦合强度被确定为高达27毫电子伏的诱导磁相的转变温度。YIG/graphene/h-BN是一种很好的异质结材料，可以用来研究二维电子系统中的邻近诱导相互作用。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Multiple Quantum Phases in Graphene with Enhanced Spin-Orbit Coupling: From the Quantum Spin Hall Regime to the Spin Hall Effect and a Robust Metallic State
我们报告了一个有趣的过渡，从量子自旋霍尔相的自旋霍尔效应后分离的铊吸附原子吸附到石墨烯表面。Landauer-Büttiker和Kubo-Greenwood模拟用于访问实际尺寸的无序铊功能化石墨烯系统中的边缘和体输运物理。我们的研究结果不仅量化了吸附原子聚集在形成的拓扑状态的不利影响，但也提供了证据的出现自旋积累在相对的样品边缘驱动的自旋相关的散射诱导的铊岛，这最终导致在最小的体电导率$\sim 4e^{2}/h$，不敏感的本地化效应。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall
Role of electrical field in quantum Hall effect of graphene
研究了石墨烯中载流子在正交电磁场中的弹道运动，解释了实验条件下石墨烯的霍尔电导。在电场作用下，所有的电子本征态具有相同的速度算符期望值，或者经典地说，所有的载流子以相同的平均速度作摆线运动。这个速度的大小正好适合于产生量子化的霍尔电导，而量子化的霍尔电导又与外场完全无关。电场将每个朗道能级变成一束能量，它们在大电场中的重叠破坏了量子化的霍尔电导。当电场趋于临界点时，朗道能级发生膨胀。结果，可以观察到霍尔电导的饱和。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall
Optical Hall conductivity in ordinary and graphene QHE systems
我们已经从数值研究中发现，光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$即使在交流（$\sim$ THz）制度中也具有特征性特征，因为霍尔平台在普通二维电子气和量子霍尔（QHE）制度中的石墨烯中均被保留，尽管平台高度不再在交流中量子化。在石墨烯中，$σ_{xy}(ω)$反映了不寻常的朗道能级结构。该效果仍然出乎意料地强大，对一个显着的强度的障碍，我们归因于本地化的效果。我们预测交流量子霍尔测量是可行的，通过法拉第旋转表征的精细结构常数$α$。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall
Charge and spin Hall conductivity in metallic graphene
石墨烯具有不寻常的低能量能带结构，具有四个手性带和半量子化和量子化的霍尔效应，最近引起了理论和实验的关注。我们研究了它的费米能和自旋霍尔电导的无序依赖性。在金属制度中，我们发现，顶点校正增强固有的自旋霍尔电导率和斜散射可以导致其值超过量子化的预期时，化学势是内部的自旋轨道诱导的能隙。我们预测，大自旋霍尔电导率将在石墨烯中观察到，即使自旋轨道间隙不生存的障碍。
2006-02-24 cond-mat.mes-hall
Pseudo-Magnetic Quantum Hall Effect In Oscillating Graphene
当石墨烯层受到应力时，应变改变了电子在位点之间累积跳跃的相位，其方式可以被建模为由伪磁矢量势引起。我们研究了振荡石墨烯带的情况，并探索了一种新的效应-振荡量子霍尔效应产生的振荡电阻。这种伪磁阻很大，并且取决于声振荡的频率和振幅。我们计算了实验的结果。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Quantized heat flow in graphene quantum Hall phases: Probing the topological order
本文回顾了利用石墨烯范德瓦尔斯异质结构中的量子化热流探测整数和分数量子霍尔态拓扑序的研究进展。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall
