Spin polarised scanning tunneling probe for helical Luttinger liquids
我们提出了一个三终端自旋极化STM设置探测的螺旋性质的Luttinger液体边缘状态,出现在量子自旋霍尔系统。我们发现三端隧穿电导强烈依赖于尖端磁化方向与边缘电子自旋的局部取向之间的夹角($θ$),而两端电导与此夹角无关.我们证明,手性注入到螺旋Luttinger液体的电子(发生时,$θ$是零或$π$)是与除了其电荷的分馏注入电子的自旋的分馏。我们还指出了自旋分馏引起的自旋电流放大效应。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic AC control of the spin textures in a helical Luttinger liquid
我们证明了诱导和控制特殊的自旋纹理的螺旋Luttinger液体的可能性,通过一个随时间变化的磁散射。打破时间反演对称性的扰动的存在在光谱中打开了一个缺口,引起单粒子反向散射和特殊的自旋响应。我们表明,在弱的背散射制度的不对称自旋纹理出现在左侧和右侧的散射体,其空间振荡的磁化频率和费米能量之间的比率和电子相互作用控制。这种特殊的自旋响应标志着螺旋和非螺旋液体之间的强烈差异,预计即使在AC制度中也会产生对称的自旋纹理。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Protection from Random Rashba Spin-Orbit Backscattering: Ballistic Transport in a Helical Luttinger Liquid
Rashba自旋轨道耦合和势无序的结合诱导了二维拓扑绝缘体边缘态的随机电流算符。我们证明,通过这样的边缘的电荷传输是弹道在任何温度下,有或没有Luttinger液体相互作用。该解决方案利用了一个映射到自旋1/2在一个随时间变化的字段,保留沿一个随机起伏的组件(可积动力学)的投影。我们的结果是准确的,并排除了随机Rashba后向散射作为一个来源的温度依赖性运输,缺乏可积性破坏条款。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag between helical Luttinger liquids
我们从理论上研究了自旋旋转对称性被破坏的两个螺旋边缘之间的库仑阻力,例如在两个电容耦合的量子自旋霍尔绝缘体中会发生的情况。对于螺旋边缘,库仑阻力特别有趣,因为它专门探测打破单个边缘电导量子化的非弹性相互作用。使用动力学方程形式主义,补充玻色化,我们发现,拖曳电阻率$ρ_D$表现出对温度的非单调依赖性$T$。在低$T$的限制,$ρ_D$消失与减少$T$作为一个幂律,如果intraedge相互作用不是太强。这与传统量子线中的库仑阻力形成鲜明对比,在传统量子线中,$ρ_D$在$T\to 0$处发散,而不管排斥相互作用的强度如何。螺旋边缘之间的库仑阻力的另一个不寻常的性质涉及更高的$T$,与Luttinger液体模型不同,阻力由等离子体介导。特殊类型的等离子体介导的阻力可以被视为螺旋液体的一个显着特征-因为它需要特殊的Umklapp散射,只有在电子光谱中存在狄拉克点时才能得到。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between a topological superconductor and a Luttinger liquid
研究了拓扑超导体与螺旋Luttinger液体之间的量子点接触。利用重整化群分析了螺旋Luttinger液体中电子-电子相互作用对该系统低能物理的影响。在通过马约拉纳边缘通道的隧道效应引起的点接触处的各种耦合中,螺旋形卢廷格液体中诱导的反向散射与排斥相互作用最相关。因此,在低温下,螺旋形Luttinger液体被有效地切割成两个分离的半丝。因此,低温物理是由一个固定点组成的两个引线耦合到拓扑超导体,和电输运性质通过点接触在低温和低偏压下的主导通过Majorana边缘通道的隧穿。我们计算了零偏压隧穿电导的温度依赖性,并研究了零温度下隧穿电流的全计数统计。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport of helical Luttinger liquids through a quantum dot
研究了二维拓扑绝缘体螺旋边缘态通过量子点的稳态非平衡输运。对于非相互作用点,通过对点格林函数进行自能修正,得到了电流的解析表达式。对于相互作用点,我们采用运动方程方法研究了弱在位库仑相互作用对输运的影响。我们发现的吸引力或排斥力的相互作用在铅的相互作用强度的大小时,由一个电荷扇区Luttinger参数$K$超过一个临界值的金属到绝缘体的量子相变。临界Luttinger参数$K_{cr}$取决于点和引线之间的结合强度以及点的能级相对于引线的费米能级,范围从点水平偏离共振的弱相互作用区域到点与平衡费米能级共振的强相互作用区域。在跃迁附近,对电流噪声、量子点态密度和量子点退相干率(寿命的倒数)的各种奇异行为进行了简要讨论。
2013-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Luttinger liquid on a space-time lattice
针对一维 Luttinger 模型离散化中的费米子倍增阻碍,提出同时离散化时空以获得含 Hubbard 相互作用的局域 Lagrangian,从而支持保持拓扑保护的量子 Monte Carlo 模拟。
2025-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-energy properties of fractional helical Luttinger liquids
研究了(准)螺旋和分数螺旋Luttinger液体的低能性质。特别是,我们计算的德鲁德峰的光学电导率,态密度,以及电荷输运性质的相互作用系统,有和没有附加费米液体导致在小和大(相比间隙)的频率。对于分数线,我们发现低能隧穿态密度消失。分数螺旋Luttinger液体的电导是非整数。它是独立的线中的Luttinger参数,尽管复杂的混合的电荷和自旋自由度,并只取决于相对锁定的电荷和自旋自由度。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
Detection of entanglement by helical Luttinger liquids
库珀对或电子-空穴分裂器是能够将纠缠的费米子准粒子空间分离成介观固态系统(例如量子点或量子线)的装置。我们从理论上研究这样的分裂器的基础上一对螺旋Luttinger液体,这自然出现在量子自旋霍尔绝缘体的边缘。为每个螺旋液体配备一个分束器,电流-电流互相关可以用来构造一个贝尔不等式,其违反将表明注入的电子和/或空穴的非局域轨道纠缠。然而,由于Luttinger液体的相关性,纠缠指数抑制在有限的温度。
2014-02-25 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature spectroscopy of dirty helical Luttinger liquids
我们发展了一个无序的,相互作用的二维拓扑绝缘体边缘的有限温度动量分辨隧穿光谱(MRTS)的理论。MRTS补充了传统的电输运测量在表征螺旋Luttinger液体边缘的属性。使用标准玻色化技术,我们研究了低能谱函数和MRTS隧穿电流,提供了一个详细的描述控制的无序,相互作用和温度,考虑Rashba自旋轨道耦合,interedge相互作用和不同的边缘速度。我们的理论提供了一个系统的描述,在MRTS测量的光谱信号,我们希望将刺激未来的实验研究的二维时间反演不变的拓扑绝缘体。
2020-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Luttinger liquid in topological insulator nanowires
推导并分析了强拓扑绝缘体构成的圆柱形纳米线中电子相互作用的有效低能理论。三种不同的方法提供了一个一致的图片的能带结构,其中表面状态内形成的散装间隙对应于一维带索引的总角动量。当半整数磁通量穿过纳米线时,我们发现了一种强关联的螺旋Luttinger液体,它在拓扑上受到了弱无序的保护。我们描述了如何运输实验可以检测到这种状态。
2010-06-23 cond-mat.mes-hall
Equivalent critical behavior of a helical point contact and a two-channel Luttinger liquid - topological superconductor junction
我们证明了两个不同的Luttinger液体杂质问题之间的等价性。第一个问题是一维拓扑超导体一端耦合到两个单通道Luttinger液体的两端。第二个问题涉及量子自旋霍尔效应中的点接触,其中四个螺旋Luttinger液体在一个点相遇。这两个问题已经研究过了,并表现出几个稳定的阶段取决于Luttinger参数K,其特征在于在简单的保形不变的边界条件描述完美的正常(或Andreev)传输或反射。此外,这两个问题都表现出临界点,所描述的“中间”固定点类似于那些在早期的研究中发现的杂质在一个Luttinger液体与自旋。虽然这两个模型有不同的对称性和模式的数量,我们证明了它们是等价的,并通过对偶变换相关,我们表明,非平凡的中间临界点是相同的。在非相互作用极限K=1时,对偶性涉及两个不同的自由费米子表示,它们通过一个非定域变换联系在一起,这个非定域变换来自SO(8)的三重性。使用这两个理论之间的显式翻译,我们将结果从一个问题翻译到另一个问题,反之亦然。这使我们能够对拓扑超导体-Luttinger液体结做出新的预测,包括对临界电导G*(K)的全局行为的预测,以及对临界指数和通用交叉标度函数的预测。在本文中,我们从头开始介绍这两个模型,使用一个共同的符号,便于他们的比较,我们详细讨论了对偶,它们之间的关系,以及它们的自由费米子限制。最后,我们讨论了开放的问题和未来的方向。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin density in the helical Luttinger liquid
弱相互作用的螺旋Luttinger液体,由于自旋动量锁定,其特征在于非常奇特的本地观测值:我们表明,密度-密度关联函数不表现出Friedel和Wigner振荡的签名,和自旋-自旋关联函数,这是强各向异性,见证了一个平面自旋波的形成。此外,我们表明,最相关的散射势涉及局部杂质是不能修改的电子密度,而只有磁性杂质可以钉的平面自旋密度波。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Transport in helical Luttinger liquids in the fractional quantum Hall regime
分数量子霍尔铁磁体中的畴壁是在拓扑结构不同的量子霍尔(QH)液体边界处形成的无间隙螺旋一维通道。简单地说,这些螺旋畴壁(hDW)构成了具有相反自旋的两个反向传播的手征态。耦合到s波超导体,螺旋通道有望导致拓扑超导与高阶非阿贝尔激发。在这里,我们研究的输运性质的hDW在$ν=2/3$分数QH制度。实验上,我们发现hDW携带的电流远小于朴素模型的预测。该系统的Luttinger液体理论揭示了准粒子电荷,自旋和中性模式之间的电流重新分配,并预测了hDW电流的减少。包含自旋非守恒隧穿过程调和理论与实验。该理论证实了形成分数拓扑超导所需的自旋模式的出现。
2021-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dephasing of spin and charge interference in helical Luttinger liquids
我们考虑了一个四端Aharonov-Bohm干涉装置,它由量子自旋霍尔绝缘体的两个边缘形成,支持螺旋Luttinger液体(HLL)。我们表明,温度和偏置的干涉振荡的依赖性是链接到两个HLL之间的隧道自旋翻转的量,这是一个独特的签名的HLL。我们预测,自旋退相依赖于电子-电子(e-e)相互作用,但不同的电荷退相由于不同的主导隧穿激发。相反,在具有SU(2)不变性的自旋Luttinger液体中,尽管存在e-e相互作用,不带电的自旋激发可以携带自旋电流而不失相。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall
Observation of a Helical Luttinger-Liquid in InAs/GaSb Quantum Spin Hall Edges
本文报道了在InAs/GaSb量子自旋霍尔绝缘体边缘观察到的螺旋状Luttinger液体,它在低温和低偏压下表现出电导的特征抑制。此外,电导表现出幂律行为作为温度和偏置电压的函数。结果表明,在InAs/GaSb边缘态的输运过程中存在着强烈的电子-电子相互作用效应.由于边缘模的费米速度是由门控制的,因此可以对Luttinger参数进行微调。可调Luttinger液体的实现提供了一个一维模型系统,为未来的预测相关效应的研究。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
Tunneling spectroscopy between one-dimensional helical conductors
我们从理论上研究了两个平行的一维螺旋导体系统在相互作用,Luttinger液体制度的隧道光谱。我们计算了非线性微分电导作为导体之间的电压偏置和轨道动量移动的函数引起的隧穿电子上的正交磁场。我们表明,电导图表现出干涉图案,这是相互作用的螺旋液体的特性。这可以与规则的Luttinger液体之间的隧穿的不同干涉图案形成对比,所述规则的Luttinger液体由基本集体激发的自旋-电荷分离控制。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in helical Luttinger Liquid with Kondo impurities
二维拓扑绝缘体中螺旋边缘模的弹道输运受到时间反演对称性的保护。最近有人指出[1],非相互作用的螺旋电子与随机各向异性的近藤杂质阵列的耦合可以导致对称性的自发破缺,因此可以去除这种保护。我们已经分析了电子之间的相互作用的功能和阿贝尔玻色化方法的组合的影响。抑制的弹道输运原来是强大的,在一个广泛的相互作用强度。我们计算了局域化长度的重正化,发现对于强相互作用,它是重要的。我们已经确定了各种制度的直流运输,并讨论了它的温度和样品尺寸的依赖关系,在每个制度。
2015-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin current pumping in helical Luttinger liquids
我们研究了通过两点接触装置在非偏置量子自旋霍尔系统中感应的直流自旋电流,其中电子隧穿幅度与时间相关。通过两个外部门,可以驱动具有自旋保持和自旋翻转贡献的电流,其显示作为泵浦频率、电子-电子相互作用和温度的函数的特殊振荡。从它的干涉图案作为法布里-珀罗和Aharonov-Bohm相位的函数,可以提取关于边缘状态的螺旋性质和电子-电子相互作用的强度的信息。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall
Robustness of Helical Edge States Under Edge Reconstruction
在理想模型下,研究了时反不变二维拓扑绝缘体的螺旋边缘态的后向散射特性。在更现实的情况下,在样品边界处具有浅限制电位,可能会出现额外的强相互作用边缘状态,这可能会干扰边缘传导的拓扑保护。我们发现,重建的边缘内的相互作用的影响很好地描述了Luttinger液体模型。虽然这种Luttinger液体和螺旋边缘状态之间的相互作用原则上可以引起动态自旋极化和时间反转对称性的破坏,我们证明了随机自旋轨道耦合强烈抑制这种动态自旋极化,导致近量子化边缘导电的持久性。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Rashba spin-orbit interaction in the superconducting proximity effect in helical Luttinger liquids
考虑二维拓扑绝缘体边缘螺旋Luttinger液体中的超导邻近效应,导出了与s波超导体隧道耦合的边缘态的低能哈密顿量.除了左右移动模式之间的相关性之外,耦合可以在单个模式内诱导它们,因为边缘模式的自旋轴不一定是恒定的。这可以通过Rashba自旋轨道耦合在HgTe/CdTe量子阱中可控地诱导,并且是边缘态波函数的2D性质的结果。这两个特征在邻近效应中的区别对于使用这种螺旋模式以分裂库珀对也是至关重要的。我们讨论了随之而来的运输签名,并指出了一个长期的功能,在直流电导测量,可用于区分两种类型的相关性存在,并确定Rashba相互作用的大小。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall
Characterization of helical Luttinger liquids in microwave stepped-impedance edge resonators
库仑相互作用对量子自旋霍尔边缘态的物理性质有重要影响,通过两粒子散射削弱了拓扑保护,并使集体等离子体模式的速度和电荷与自由电子的速度和电荷重正化。尽管有这些影响,相互作用仍然难以量化。在这里,我们提出了简单而强大的边缘谐振器的几何形状,通过高频测量来表征库仑相互作用。它们依赖于传输线方法,并利用边缘状态与其微波环境之间的阻抗失配。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Charge-spin duality in non-equilibrium transport of helical liquids
在四端组态下,研究了量子自旋霍尔绝缘体两边电荷和自旋扇区的非平衡输运性质。对于两个连接到非相互作用电子库的螺旋状Tomonaga Luttinger液体(hTTL),发现电荷和自旋扇区之间存在简单的对偶关系。如果相对边缘上的hTL局部或非局部耦合,则它们之间的混合产生有趣的物理学,其中自旋信息可以通过电荷测量容易地检测到,反之亦然。特别是,我们展示了如何在没有充电电流的情况下,纯自旋密度可以产生在一个设置,其中包含两个hTLL和一个自旋Tomonaga Luttinger液体之间。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local Density of States in a Helical Tomonaga-Luttinger Liquid of Loop and Josephson Junction Geometries
在Tomonaga-Luttinger模型下研究了零温下一维有限长螺旋沟道中的局域态密度。两个特殊的情况下,环路和约瑟夫森结的几何形状。LDOS作为从费米能级测量的能量$ω$的函数,由$δ$函数类型的等间隔尖峰组成,并且电子-电子相互作用修改它们的相对高度。结果表明,在环几何,尖峰的高度减少$ω\to 0$无处不在的系统。研究还表明,在约瑟夫森结中,LDOS的行为显著地依赖于空间位置。在连接的端点处,高度以$ω\to 0$的形式增加,并且其变化比环的情况更明显。远离端点,尖峰的高度显示出非单调的$ω$依赖性,其在长结极限中消失。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall
Parity dependent Josephson current through a helical Luttinger liquid
考虑超导体-二维拓扑绝缘体-超导体结(S-2DTI-S),研究了电子-电子相互作用对2π和4π周期约瑟夫森电流的影响.在长结极限下,超导电流可以通过将系统建模为耦合到超导储层的螺旋Luttinger液体来评估。在引入玻色子化的奇偶约束的存在下,我们转而考虑完美和不良接口的限制。对于透明的界面,完美的Andreev反射发生在边界处,约瑟夫森电流是轻微的相互作用的影响。相反,如果强磁散射体存在于弱连接中,则情况会发生显著变化。在这里,库仑相互作用在低温和高温下都起着至关重要的作用。此外,约瑟夫森电流的相移可以通过改变杂质的磁化方向来诱导。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Physics of Arbitrary Doped Kondo Lattices: from a Commensurate Insulator to a Heavy Luttinger Liquid and a Protected Helical Metal
本文研究了一维近藤晶格(KL),它是由巡游电子与近藤杂质(KI)相互作用而形成的局域量子磁矩。我们专注于KL与电子和KI之间的各向同性交换相互作用,并与高KI密度。后者决定了KI间间接相互作用在低能物理中的主要作用。也就是说,近藤物理被抑制,所有的性质都由自旋有序控制。我们提出了一个有史以来第一次全面的分析理论,这样的KL在任意掺杂和预测各种制度与不同的电子阶段。它们的范围从相称的绝缘体(填充因子为1/2,1/4和3/4)到具有强烈相互作用的传导电子的金属(接近这三种特殊情况)到螺旋金属的奇异相。螺旋金属可以为实现量子线中弹道输运的紧急防护提供一个独特的平台。我们比较了理论与以前获得的数值结果,并讨论了可能的实验,理论可以进行测试。
2019-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Corner Junction as a Probe of Helical Edge States
我们提出并分析了量子自旋霍尔角结中的边间隧穿,作为探测边缘态螺旋性质的一种手段。我们发现,在一维螺旋边缘状态的电子-电子相互作用的结果在Luttinger参数的自旋和电荷是交织在一起的,因此,而不是与自旋旋转不变性的量子线不同。因此,我们发现,四端电导角结有一个独特的形式,可以用来作为证据的螺旋性质的边缘状态。
2008-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Kondo-Luttinger systems far from equilibrium
利用受控频率相关的重整化群方法,研究了一维电子引线耦合量子点中的非平衡电流。我们计算了大偏压下的非平衡电导,并讨论了退相干、近藤纠缠和Luttinger物理之间的相互作用。大的偏置电压和强相互作用的组合效应,已知稳定双通道近藤物理,导致非平凡的修改的电导。对于弱相互作用,我们建立了一个类似的点耦合到螺旋边缘态的二维拓扑绝缘体。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Torsion Induced Asymmetric Luttinger Liquids
Institute of Physics, Maria Curie-Skłodowska University(玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学物理研究所)
研究扭力与反时间反转对称破缺对吕特纳液体的影响,揭示非对称速度特性及自旋自由度被打开的现象。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Quantum Edge Gears in 2D Topological Insulators
我们发现,两端输运可以测量Luttinger液体(LL)参数$K$,在螺旋LLS的边缘的二维拓扑绝缘体(TI)与Rashba自旋轨道耦合。我们考虑一个库仑阻力几何与两个共面TI和短程自旋翻转边缘间散射。注入一个边缘回路的电流在第二个边缘回路中引起循环,第二个边缘回路在没有引线的情况下漂浮。在低温($T \rightarrow 0$)理想阻力区,电导为$(e^2/h)(2 K + 1)/(K + 1)$。在较高的$T$下,我们预测电导率为$\sim T^{-4K+3}$。还计算了单个边缘的电导率。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum criticality in Kondo quantum dot coupled to helical edge states of interacting 2D topological insulators
研究了耦合到相互作用二维拓扑绝缘体(2DTI)螺旋边态的量子点中,Luttinger参数为$0<K<1$时单通道Kondo(1CK)和双通道Kondo(2CK)不动点之间的量子相变.参考文献21研究了该模型,并通过玻色化将其映射到各向异性双通道Kondo模型上。对于K<1,基于简单的标度维度分析,强耦合2CK不动点对于点和2DTI之间的无限弱隧穿是稳定的[21]。我们重新审视这个模型超越裸标度维分析通过1圈重整化群(RG)的方法结合玻色化和再费米子化技术附近的弱耦合和强耦合(2CK)固定点。我们发现当K ->1时,2CK不动点可以向1CK不动点不稳定,系统可以在1CK和2CK不动点之间发生量子相变.我们模型中的QPT是2DTI中Kondo和螺旋Luttinger物理学结合的结果,它是受控RG方法可访问的1CK-2CK QPT的第一个例子。我们提取的量子临界和交叉行为从不同的临界量附近的过渡。对于1/2<K<1的粒子-空穴不对称性,我们的结果是稳健的。
2012-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anti-helical edge magnons in patterned antiferromagnetic thin film
本文提出在图案化反铁磁薄膜中利用重金属点阵列诱导相反 iDMI,构造由体域受限态补偿的反螺旋边缘磁振子,并通过微磁模拟验证。
2023-03-13 cond-mat.mes-hall
Renormalization group approach for the scattering off a single Rashba impurity in a helical liquid
据推测,在拓扑绝缘体的螺旋边缘状态中会发生两粒子非弹性反向散射,并且预计会改变输运。在这封信中,通过使用一个重整化群的方法,我们提供了一个微观的推导过程中,存在一个时间反演不变的Rashba杂质势。与以前的方法不同,我们能够证明这种效应只发生在电子-电子相互作用的存在下。此外,我们发现,作为温度的函数的线性电导表现出两个标度行为之间的交叉:$K>1/2$的$T^{4K}$和$T^{8K-2}$的$K<1/2$,与$K$的Luttinger参数。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge Physics of the Quantum Spin Hall Insulator from a Quantum Dot Excited by Optical Absorption
量子自旋霍尔绝缘体的无间隙边缘模式形成螺旋液体,其中沿着边缘的运动方向由电子的自旋取向确定。为了探索这些边缘状态的Luttinger液体物理和它们与磁性(近藤)杂质的相互作用,我们考虑一个设置,其中螺旋液体隧道耦合到半导体量子点,这是由光吸收激发,从而诱导有效的量子猝灭的隧道。在低能量下,吸收光谱由幂律奇异性主导。相应的指数与相互作用强度(Luttinger参数)直接相关,并且由于量子自旋霍尔边缘的独特性质,可以使用边界共形场论精确计算。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba-controlled thermal valve in helical liquids
在一维费米子系统的背景下,螺旋Luttiger液体不仅具有有趣的自旋性质,而且还具有利用有限Rashba耦合通过静电门进行操纵的可能性。我们使用这个属性表明,一个异质结构组成的螺旋Luttinger液体,接触到两个金属引线和顶栅补充,可以用作一个可调的热阀。通过依赖于玻色化技术和散射的等离子体模式,我们调查的性能,这个阀门相对于电子-电子相互作用,温度和属性的门。对于实验相关参数,所提出的装置可以实现的热导的最大调制在$7 \%$附近。这种变化既可以是正的,也可以是负的。此外,浇口的几何形状的修改可能导致与干涉效应相关的特定温度依赖性。我们还认为,我们预测的效果可以用来建立在二维拓扑绝缘体的边缘状态的螺旋性质。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Glide Symmetry Protected Helical Edge States in WTe$_{2}$ Monolayer
该研究从理论上探究1-T' WTe₂单层中量子自旋霍尔螺旋边缘态的性质,揭示滑移对称带来的额外保护及适度无序对电导稳定性的提升作用,为超洁净边界样品中的非线性螺旋Luttinger液体物理研究提供了方向。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-universal conductance in quasi-helical quantum wires
在具有理想螺旋模式的量子线中,电导以e^2/h为单位进行量子化,前提是量子线连接到费米液体导线。我们表明,这种普遍性不持有部分间隙准螺旋系统,如拉什巴纳米线受到磁场,这是常用的模仿螺旋Luttinger液体。相反,它们的电导具有一个非普适值,该值取决于导线中的相互作用,即使在费米液体铅存在的情况下也是如此。非普适电导的根源在于自旋和电荷自由度的非平凡混合,这反过来又定义了非螺旋低能哈密顿量。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Helical Majorana edge mode in a superconducting antiferromagnetic quantum spin Hall insulator
二维时间反演对称拓扑超导体是一个边缘具有螺旋Majorana模的完全能隙系统。这种螺旋马约拉纳边缘模式(HMEM),这是一个克雷默对两个手性马约拉纳边缘模式在相反的传播方向,是强大的时间反演对称性保护。通过研究超导反铁磁量子自旋霍尔绝缘体,我们提出了一种可行的装置和可获得的测量方法,为HMEM的实现提供了初步的步骤。由于这种反铁磁拓扑绝缘体具有螺旋电子边缘模式并保持有效的时间反转对称性,这是时间反转对称性和晶体对称性的组合,因此传统s波超导配对的邻近效应可以直接诱导单个HMEM。我们进一步表明,HMEM导致观察到的$e^2/h$电导,这种量化的电导生存,即使在存在小的破坏性障碍。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Helical Magnon Frequency Comb in Synthetic Antiferromagnetic Skyrmion Lattices
Shenzhen Technology University(深圳技术大学);Shenzhen Key Laboratory of Ultraintense Laser and Advanced Material Technology, Center for Intense Laser Application Technology, and College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University(深圳技术大学工程物理学院);College of Applied Sciences, Shenzhen University(深圳大学应用科学学院);The Center for Advanced Quantum Studies and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics, Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理重点实验室);School of Physics, Central South University(中南大学物理学院)
该研究以合成反铁磁斯格明子晶格为对象,结合解析建模与微磁模拟,揭示螺旋磁子边缘态与斯格明子回旋运动的非线性耦合可产生边缘局域的频率梳,证实层间反铁磁耦合可调控频率梳特性,为相干磁子信号处理提供新平台。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Phonon induced backscattering in helical edge states
已知在量子自旋霍尔绝缘体的边界处实现的单对螺旋边缘状态对弹性单粒子背散射是鲁棒的,只要保持时间反演对称性。然而,没有对称性阻止非弹性背散射所带来的声子在Rashba自旋轨道耦合的存在下。在这封信中,我们表明,螺旋狄拉克电子的单通道的量子化电导率的保护,甚至对这种非弹性机制,以领先的顺序。我们进一步证明,这一结果仍然有效,即使当库仑相互作用包括在一个螺旋Tomonaga Luttinger液体的框架。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic moments in a helical edge can make weak correlations seem strong
研究了局域磁矩对螺旋边电导的影响。与局域磁矩的相互作用是边缘电子的一种有效的背散射机制。我们评估所得到的微分电导作为温度$T$和施加的偏压$V$的任何值的$V/T$的函数。反向散射的磁矩,结合边缘电子之间的弱排斥力的结果在幂律温度和电压依赖性的电导;相应的小的正指数是绝缘行为的指示。在窄禁带半导体中,由于电荷无序,局部矩可以自然地出现。我们的研究结果提供了一个替代的解释最近的实验由李等。\cite{Li15}的幂律抑制的电导归因于强电子排斥的边缘内,与Luttinger液体参数$K$微调接近$1/4$的值。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling spin polarization of a quantum dot via a helical edge state
利用广义主方程方法研究了自旋为1/2的塞曼分裂量子点与螺旋Luttinger液体的弱耦合.当量子点和HLL的量子化轴非共线时,HLL在量子点上感应出由施加的偏置电压控制的可调磁化方向。HLL的背散射电导(BSC)是有限的,并显示出共振特性时,偏置电压等于塞曼能量的幅度。所观察到的偏置电压的BSC不对称性直接反映了HLL自旋的量子化轴。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall
Electrical control and interaction effects of the RKKY interaction in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用下,量子自旋霍尔绝缘体螺旋边态介导的RKKY相互作用.我们发现,在Rashba耦合的存在下,由螺旋边缘态诱导的RKKY相互作用不仅包含Heisenberg类和Dzyaloshinskiiii-Moria项,而且还包含原来不存在的向列型项,范围函数取决于Rashba耦合的强度。我们还表明,电子-电子相互作用改变的RKKY相互作用的强度,通过修改的权力的$1/|x|$依赖的范围功能。特别地,通过改变相互作用或Rashba耦合的强度,存在涉及在Luttinger液体参数$K=1/2$的值处的RKKY相互作用的符号变化的(杂质)量子相变。由于Rashba耦合的强度和螺旋边缘态的化学势都可以通过外部栅极电压进行电学控制,我们的结果不仅揭示了二维拓扑绝缘体边缘磁杂质关联的本质,而且为量子计算中操纵量子比特铺平了道路.
2015-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Dot in 2D Topological Insulator: The Two-channel Kondo Fixed Point
研究了量子点通过弱隧穿耦合到二维拓扑绝缘体的两个螺旋边态。我们发现,如果边缘态上的电子相互作用是排斥的,与Luttinger液体参数$ K < 1 $,系统在低温下流动到一个稳定的双通道不动点。这与量子点耦合到两个Luttinger液体引线的情况相反。在后一种情况下,需要强的电子-电子排斥,与$ K<1/2 $,以达到双通道固定点。这个双通道不动点由一个边界Sine-Gordon哈密顿量描述,该哈密顿量具有一个依赖于$K$的边界项。零温度下的杂质熵为$ \ln\sqrt{2K} $。当为$ 2/3 < K < 1 $时,杂质比热为$C \propto T^{\frac{2}{K}-2}$;当为$ K<2/3$时,杂质比热为$ C \propto T$。我们还表明,作为重整化群流的结果,在两个螺旋边缘的线性电导具有非平凡的温度依赖性。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cooper-Pair Injection into Quantum Spin Hall Insulators
我们从理论上研究了库珀对从二维拓扑绝缘体带超导体隧穿到其螺旋边态的过程。低能电子对的相干隧穿引起了沿边缘的正电流互相关,这反映了两个量子纠缠过程的相互作用。最重要的是,超导自旋配对决定了库珀对分配到螺旋边缘液体中,该液体在相反的方向上传输电子以获得相反的自旋取向。与此同时,Luttinger-液体相关性将在给定边缘注入的电子分成携带一定比例基本电子电荷的反向传播电荷脉冲。
2010-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current Correlations in Quantum Spin Hall Insulators
我们考虑一个四端结构的二维拓扑绝缘体(量子自旋霍尔绝缘体),上下边缘之间有局域隧穿。边缘模被建模为螺旋Luttinger液体和电子-电子相互作用被准确地考虑。利用微扰理论,我们导出了边间电流的累积母函数。我们发现,不同的可能的传输通道引起不同的签名在电流噪声和电流的互相关,这可以利用在实验中阐明电子-电子相互作用和螺旋性质的边缘状态之间的相互作用。
2011-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Study of Asymptotic Freedom like Behavior for Topological States of Matter
研究了具有有限邻近诱导超导能隙的螺旋自旋液体系统的拓扑态的渐近自由行为。对于该模型哈密顿量的两个不同极限,我们导出了两个不同的量子Berezinskiii-Kosterlitz-无量纲(BKT)方程。这两个量子BKT跃迁的共同量子相是螺旋Luttinger液相,其中没有渐近自由的证据。没有证据表明超导体-绝缘体转变的渐近自由研究。我们观察到两个模型的哈密顿量都具有渐近自由的证据,但渐近相的性质不同。我们还观察到,Luttinger液体参数起着重要的作用,以确定渐近自由,但化学势没有影响。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Two-channel Kondo problem in coupled interacting helical liquids
本文研究两个相互作用螺旋液体耦合到自旋-1/2磁性杂质的双通道近藤问题,利用多通道Luttinger液体形式体系和微扰重整化群方法,揭示通道间相互作用对相图、固定点流向及电导温度标度行为的影响。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Carrier-mediated spin helices in low-dimensional systems: Josephson-interference features and correlation renormalization
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
本研究探讨耦合线系统中载流子介导的自旋螺旋序,通过变分方法分析能隙与模式重构,并利用约瑟夫森结输运探测螺旋纹理,揭示场可调干涉特征作为自旋纹理探针。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of spin-orbit coupling and magnetic chirality: Multidirectional spin polarization in a helical antiferromagnet
School of Vocational Studies and Applied Sciences, Gautam Buddha University(古特木佛陀大学职业与应用科学学院);Department of Physics, Adamas University(亚当斯大学物理系);Physics and Applied Mathematics Unit, Indian Statistical Institute(印度统计学院物理与应用数学单元)
本研究在紧束缚框架下结合Landauer-Büttiker形式,发现螺旋反铁磁体中自旋-轨道耦合与磁手性协同可同时产生三轴自旋极化,长程跳跃显著增强自旋过滤效应。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Synthetic Helical Liquids with Ultracold Atoms in Optical Lattices
我们讨论了在一维光晶格中合成实现含超冷费米子原子的螺旋Tomonaga Luttinger液体(HTLL)的关键物理性质的平台。HTLL是一种强关联的金属态,其中巡游粒子的自旋极化和传播方向彼此锁定。我们提出了一个非常规的一维费米-哈伯德模型,在四分之一填充,类似于HTLL在长波长的限制,我们证明了与分析(玻色化)和数值(密度矩阵重整化群)的方法相结合。为在光晶格中超冷费米子原子中实现该模型提供了一种实验上可行的方案。最后,我们讨论了如何鲁棒性的HTLL对反向散射和缺陷,众所周知,从其实现在二维拓扑绝缘体的边缘,是反映在这里提出的合成一维的情况。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electrically tunable two-channel Kondo fixed points in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道相互作用下,量子点与量子自旋霍尔绝缘体的两个边态通过电子隧穿耦合的情况.我们表明,如果电子的相互作用的边缘状态是排斥性的,有两种可能的阶段,取决于Luttinger液体参数$K$。对于$1/2<K<1$,低温物理由先前确定的双通道Kondo不动点控制。对于具有更强排斥相互作用的边缘态,即$1/4<K<1/2$,系统在低温下达到另一个相,由新的双通道Kondo不动点描述。当通过外部电场改变$K$的值时,该相通过连续相变与原始相分离。相应的临界点由自由狄拉克费米子被局部势反向散射来描述。我们研究了与这个新的不动点相关的低温性质,并讨论了系统在临界点的标度行为。
2013-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for Helical Nuclear Spin Order in GaAs Quantum Wires
我们提出了解理边过生长GaAs量子线的输运测量。在T > 10 K的高温下,第一种模式的电导率达到2 e^2/h。随着T的降低,电导逐渐降低到1 e^2/h,在T < 0.1 K时变得与T无关,而器件的冷却温度远低于0.1 K。在几种导线中可以看到这种行为,它与密度无关,并且不会被中等磁场B改变。电导减少了两倍,表明在没有B的情况下电子自旋简并度提高。我们的研究结果是一致的螺旋形核磁在Luttinger液体制度的理论预测。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Can 1D topological states explain the extraordinary thermoelectric properties of Bi 2 Te 3 ? An exact analytical solution in the Tomonaga-Luttinger liquids (TLLs) framework
拓扑绝缘体通常也是最知名的热电材料之一。最近的研究发现,在三维拓扑绝缘体中,每一个斜位错都可以具有一对一维拓扑态,即螺旋TLL。我们推导出了TLL中热电Seebeck系数的精确解析公式,并研究了Bi 2 Te 3的这些一维拓扑态在多大程度上可以归因于其出色的热电性能。为此,我们采取了一个密集的位错网络模型,并找到一个解析公式的1D(TLL)和3D电子状态之间的重叠。我们的研究是适用于弱n掺杂的Bi 2 Te 3,但也更广泛的一类纳米结构材料与人工创建的一维系统。此外,我们的结果可以用于在有限的频率设置,例如,捕获运输激活的光激发。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el