Collective excitations at the boundary of a 4D quantum Hall droplet
在这项工作中，我们调查集体激发的边界最近构建的四维量子霍尔态。用于产生这些集体激发的局部玻色子算子可以显式地构造。从这些算符的海森堡运动方程出发，可以精确地导出具有螺旋度$S$的无质量相对论波动方程。对于S=1和S=2的情形，这些方程分别化为自由麦克斯韦方程和线性化爱因斯坦方程。这些集体激发可以被解释为流体动力学模式的边界处的4D QHE液滴。对悬而未决的问题进行了批判性的讨论。
2001-12-22 cond-mat.mes-hall hep-th
Incidence of the boundary shape in the tunnelling exponent of electrons into fractional quantum Hall edges
分数量子霍尔液滴的隧穿实验系统地发现隧穿指数小于普通手征Luttinger液体理论预测的。在这份说明中，通过考虑光滑边界的影响，我们提出了一个修改的理论，预测一个减少的指数，在定性与实验一致。这种修改包括一个自相互作用的立方项，包含更高的手征玻色子场的衍生物，提供了一个非通用的一个循环校正的传播。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral boundary conditions for Quantum Hall systems
一个量子介观台球可以被看作是一个有界的电子系统，由于一些外部的限制势。由于一般情况下，我们无法获得这个势的精确表达式，因此通常用一组边界条件来代替。我们讨论，除了标准的狄利克雷选择，边界条件的其他可能性，可能对应于更复杂的物理情况，包括许多机构的相互作用或强磁场的影响。后者的情况下，更详细地研究使用一种新的手性边界条件，它表明，在量子霍尔制度，散装和边缘特性可以描述在一个统一的方式。
1997-09-29 cond-mat.mes-hall
Revealing the boundary Weyl physics of the four-dimensional Hall effect via phason engineering in metamaterials
量子霍尔物理学已经在理论上预测了4维和更高的维度。在假设的2n维中，体和边界的拓扑特征表现为量化的非线性输运系数，其分别连接到体能隙投影的第n个陈数和（2n-1）维边界上的Weyl谱奇异性的第n个缠绕数。在这里，我们介绍了超材料中的相子工程的概念，并将其作为一种工具来访问和应用任意尺寸的量子霍尔物理。使用这些专门的设计原则，我们制造了一个可重新配置的2维非周期性声学晶体与相位子生活在2-torus，让我们访问4维量子霍尔物理。此外，我们提供了一个直接的实验确认，拓扑边界谱组装在Weyl奇点映射时的准动量的函数。我们还展示了拓扑波转向启用外尔物理的三维边界。
2021-10-19 cond-mat.mes-hall
On the extended nature of edge states of Quantum Hall Hamiltonians
本文研究了二维电子气边界附近局域的单粒子量子霍尔哈密顿量的本征态--边缘态的性质。对于有限的样本，它示出的边缘状态与能量在适当的范围之间的朗道水平保持沿边界延伸的少量的障碍的存在下，在这个意义上说，他们携带一个非零的手征边缘电流。对于被限制在半平面内的二维电子气，应用正电子子的Berrere理论证明了在朗道能级之间的能谱的绝对连续性，对应于边缘态.
1999-03-25 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Boundary multifractality at the integer quantum Hall plateau transition: implications for the critical theory
利用Chalker-Coddington网络模型研究了整数量子Hall平台跃迁临界波函数的多重分形谱。我们的数值结果提供了重要的新的限制，任何临界理论的过渡将不得不满足。我们发现一个非抛物型多重分形谱，我们进一步确定的比例的边界散装多重分形指数。我们的结果排除了一个完全抛物线的光谱，一直在一些建议的关键场论的过渡的核心。此外，我们还证明了2D手征正交“Gade-Wegner”对称性类中相关边界谱的解析精确抛物性。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Incidence of the boundary shape in the effective theory of fractional quantum Hall edges
从有限几何中强磁场中强相互作用电子系统的微观描述出发，考虑光滑边缘的影响，建立了分数量子霍尔液滴的边界低能有效理论.得到的有效理论是标准的手征玻色子理论（手征Luttinger理论）与一个额外的自相互作用项，这是由边界引起的。作为这个模型的后果的一个例子，我们表明，这样的修改导致一个非普遍的减少隧道指数是独立的填充分数。这与实验定性一致，实验系统地发现指数小于普通手征卢廷格液体理论预测的指数。
2008-05-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Critical level statistics of a quantum Hall system with Dirichlet boundary conditions
数值研究了强垂直磁场作用下二维无序紧束缚模型中Dirichlet边界条件对最近邻能级间距分布$P(s)$的影响.从计算的二阶矩的$P(s)$它示出，对于Dirichlet边界条件，由于边缘状态的存在下，临界能量的位置随着系统尺寸的增加转移到周期性边界条件的临界能量的位置。外推到无限大的系统尺寸的结果在不同的临界（尺度无关）$P(s)$分布的周期性和狄利克雷边界条件。
1998-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect of Magnetic Topological Insulator Thin Films by Phase Boundary Engineering
在考虑磁拓扑绝缘体（TI）自旋耦合的情况下，将TI薄膜的拓扑相图推广到包含面外（OP）和面内（IP）交换场的扩展参数空间中.结果表明，激电场可使相界发生变形，并普遍诱发量子反常霍尔效应。对于对称自旋耦合，极弱的OP和IP交换场通过用栅极偏置调谐SIA来创建QAH状态。对于反对称耦合，没有足够强的IP场，QAH相不存在。这些研究结果表明，在薄膜制度，工程相边界是一个关键的过程，有效地实现和操纵QAH效应的非耗散电子应用。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Destroyed quantum Hall effect in graphene with [0001] tilt grain boundaries
半整数量子霍尔效应（QHE）在通过化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯中被抑制的原因尚不清楚。我们建议，它可能是连接到材料中的扩展缺陷，并在石墨烯的量子霍尔效应与[0001]倾斜晶界连接霍尔条器件的相对侧的结果。这样的晶界包含5-7个环复合物，这些环复合物具有缺陷态，这些缺陷态杂交以形成具有不同程度的金属性的带，这取决于晶界缺陷密度。在磁场中，霍尔条的相对侧上的边缘态可以通过沿着晶界的缺陷态连接。这破坏了霍尔电阻量化并导致非零纵向电阻。安德森无序可以部分地恢复量子化，其中电流沿着沿着晶界的返回路径流动，这取决于晶界中的缺陷密度和无序强度。由于通过化学气相沉积制成的石墨烯中的晶粒尺寸通常很小，这可能有助于解释为什么量子霍尔效应在由这种材料制成的器件中通常发展得很差。
2014-08-02 cond-mat.mes-hall
Boundary multifractality in the spin quantum Hall symmetry class with interaction
本文在 Finkel'stein 非线性 sigma 模型中通过两圈重整化群分析研究 C 类相互作用系统，发现边界多重分形指数为体相的两倍，且相互作用破坏非相互作用情形的精确对称关系。
2023-08-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Signatures of the quantum skyrmion Hall effect in the Bernevig-Hughes-Zhang model
本文在BHZ模型中重新考察量子斯格明子霍尔效应，发现弱破缺时间反演对称性可产生类似四维陈绝缘体的现象，并指出过去HgTe量子阱的边缘导电实验可能是该效应超越量子霍尔效应的首次实验观测。
2024-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Optical bulk-boundary dichotomy in a quantum spin Hall insulator
体-边界对应是拓扑量子材料中的一个关键概念。例如，量子自旋霍尔绝缘体的特征在于具有由底层Z2拓扑保护的无间隙螺旋边界状态的体绝缘间隙。然而，在光学实验中很少探索体边界二分法和区分，这可以提供关于传输和电子光谱技术之外的拓扑载流子的唯一信息。在这里，我们利用中红外吸收显微光谱和泵浦-探测显微光谱来阐明最近发现的室温量子自旋霍尔绝缘体Bi 4 Br 4的体边界光学响应。得益于红外光子的低能量和高的空间分辨率，我们明确地解决了从边界态的强吸收，而体吸收被其绝缘间隙抑制。此外，边界吸收表现出很强的极化各向异性，与拓扑边界态的一维性质相一致。我们的红外泵浦-探测显微镜进一步测量了边界态的载流子寿命，达到了一纳秒的尺度。纳秒寿命比大多数拓扑材料的寿命长一到两个数量级，并且可以归因于螺旋边界态的线性色散性质。我们的研究结果表明，在拓扑材料的光学体边界二分法，并提供了一个证明的主要方法，研究拓扑光电子学。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bulk-Boundary Correspondence in the Quantum Hall Effect
我们提出了一个详细的微观研究的边缘激发n填充朗道能级。我们表明，更高级别的波函数具有非平凡的径向依赖，应集成在正确定义的边缘共形场论。这一分析使我们澄清了电子轨道自旋s在边缘理论中的作用，并讨论了它的普遍性，从而提供了体-边界对应的另一个例子。我们发现，每个水平的值s_i，i=1，.，n，参数表示可以通过实验观察到的卡西米尔效应或化学势位移。这些结果被推广到分数和分层填充利用W-无穷大对称性的不可压缩霍尔流体。
2018-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Anomalous robustness of the 5/2 fractional quantum Hall state near a sharp phase boundary
我们报告的磁输运测量宽GaAs量子阱与可调密度探测分数量子霍尔效应的稳定性，填充因子$ν= $ 5/2附近的朗道能级（LLS）属于不同的（对称和反对称）电子子带之间的交叉。当费米能（$E_F$）位于对称子带的激发态LL时，5/2量子霍尔态令人惊讶地稳定，并且在该交叉附近变得更强，然后一旦$E_F$移动到反对称子带的基态LL，5/2量子霍尔态突然消失并变成金属态。这种消失的剧烈程度表明发生了一级相变。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extracting current-induced spins: spin boundary conditions at narrow Hall contacts
我们考虑了在霍尔几何中利用Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用（R2 DEG）提取二维电子气中由电流产生的自旋的可能性。为此，我们讨论了自旋-轨道耦合区和无自旋-轨道耦合的接触，即正常的二维电子气（2DEG）之间的自旋积累的边界条件。我们证明，在沿整个样品延伸的接触相反，自旋积累可以扩散到正常区域通过有限的接触和检测，例如铁磁体。对于阻抗匹配的窄接触，2DEG中的自旋累积等于R2 DEG体中的电流诱导的自旋累积，直到几何形状相关的数值因子。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall
Hall effect in slip flow of two-dimensional electron fluid
本文针对流体动力学电子输运窄沟道，利用动理学理论揭示滑移流中 Knudsen 层带来的弹道霍尔贡献，并给出总尺寸依赖霍尔电阻率的解析表达式。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall
Geometrical and Algebraic Structures in Quantum Hall Systems
我们回顾的主要特点的数学框架，包括一些显着的量子力学和几何方面的霍尔系统有限的大小和一般的边界条件。几何以及代数结构控制可能的积分或分数量子化的霍尔电导率进行了讨论。
2005-03-15 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Interface disorder as a cause for kinetic Rashba-Edelstein effect and interface Spin-Hall effect at the metal-insulator boundary
本文提出界面无序在金属-绝缘体边界引发动力学Rashba-Edelstein效应和界面自旋霍尔效应，这两种现象可在中等厚度器件中主导自旋密度与自旋流。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Resolving Hall and dissipative viscosity ambiguities via boundary effects
我们研究了二维各向异性流体的粘性冗余的物理含义，其中粘度张量的不同分量在系统的主体中导致相同的效应[Rao和Bradlyn，Phys. Rev. X $\textbf{10}$，021005（2020）]。我们首先重新引入冗余，它反映了缺乏知识的系统的微观信息，并给出微观的例子。接下来，我们表明，在系统中的流体流动的边界可以区分，否则冗余的粘性系数。特别是，我们展示了如何分散和阻尼的重力为主的表面波可以用来解决耗散和霍尔粘度之间的冗余，并讨论这些结果如何适用于最近的实验中手性活性流体与非零霍尔粘度。我们的研究结果强调了无发散，磁化样的贡献的重要性的应力（我们称之为“接触条款”）。最后，我们将我们的结果应用到量子霍尔流体的流体动力学，并表明，额外的贡献的行动，使大量的Wen-Zee行动规范不变的系统中的边界可以重新解释的散装粘性冗余。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Non-equilibrium tunneling into general quantum Hall edge states
本文建立了一般阿贝尔分数量子霍尔边态的隧穿理论。与简单的劳克林态相反，必须考虑一些电荷转移过程。尽管如此，它是可能的，以确定一个独特的值对应于无耗散传输的渐近大$V$电导通过隧道结，并找到固定点（CFT边界条件）对应于这个值。给定边隧穿问题的对称性决定了合适的边界条件，边界条件决定了强耦合算子含量和电流噪声。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Spin Hall magnetoresistance and spin Nernst magnetothermopower: role of the inverse spin galvanic effect
在铁磁体/正常金属双层膜中，自旋霍尔磁电阻和自旋能斯特磁热电势对界面边界条件的敏感性是至关重要的。一般来说，这种边界条件可以受到电流诱导的自旋极化的影响。为了量化后者的作用，我们考虑一个Rashba二维电子气与铁磁体连接到系统的一侧。这样一个系统的几何形状最大限度地提高了电流诱导的自旋极化对边界条件的影响，自旋霍尔磁阻被证明是获得一个非平凡的和不对称的依赖于铁磁体的磁化方向。
2017-08-10 cond-mat.mes-hall
Lieb-Schultz-Mattis-Type and Laughlin-Type Argument for the Quantum Hall Effect in Lattice Fermions with Spiral Boundary Conditions
Ehime University（爱媛大学）；Nihon University（日本大学）
本文通过螺旋边界条件和Lieb-Schultz-Mattis型论证，推导了二维晶格费米子中整数量子反磁效应的条件，改进了传统周期边界条件下的推导方法。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Hall interface resistance in terms of Landauer type spin dipoles
我们考虑了与Rashba自旋轨道耦合有关的内禀自旋霍尔效应在自旋无关弹性散射体周围诱导的非等自旋偶极子。在散射体周围的扩散范围内计算了2DEG自旋极化的法线。我们发现，虽然在每个杂质的极化是有限的，相应的宏观自旋密度，通过平均的个别自旋偶极子分布在杂质的位置是零的散装。同时，自旋密度在2DEG边界附近是有限的，除了硬壁边界的特殊情况。自旋极化的边界值可以与界面自旋霍尔电阻相关联，该界面自旋霍尔电阻确定由于自旋累积而引起的额外能量耗散。
2006-11-07 cond-mat.mes-hall
Boundary criticality at the Anderson transition between a metal and a quantum spin Hall insulator in two dimensions
当时间反演对称性被保持但自旋旋转对称性被破坏时，在被限制在二维的非相互作用的电子气体中的静态无序可以驱动金属态和绝缘态之间的连续量子（安德森）跃迁。表征发散局域长度的临界指数$ν$和表征金属-绝缘体转变处的临界波函数的振幅的体多重分形标度指数不依赖于绝缘状态的拓扑性质，即，无论它是拓扑平凡的（普通绝缘体）还是非平凡的（支持量子自旋霍尔效应的$Z_2$绝缘体）。这是不正确的边界多重分形标度指数，我们显示（数值）取决于绝缘状态是否是拓扑平凡或不。
2008-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of boundary scattering on spin-hall effect
详细分析了存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合时准二维电子气中自旋相关的不可穿透势垒反射。结果表明，由于自旋轨道效应，反射光束分裂成两束，产生类似于双折射现象的多次反射。Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用导致费米能面的各向异性和非零的净自旋极化电流振荡的两个频率的所有值的入射角时，除了在$45^{o}$的反射光束的所有组件的平均。在过临界区，三个极化分量以及净极化都不为零，并且随着离势垒距离的增加而指数衰减，而势垒附近的自旋积累是自旋霍尔效应的重要结果。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Boundary Kerr Signatures of the Interband-Coherence Hall Effect
Queen’s University（女王大学）；ITMO University（ITMO大学）；Radboud University（拉德堡德大学）
研究弱掺杂闪锌矿半导体中光诱导带间相干的霍尔响应，推导八带凯恩模型下的边界动力学方程，发现窄隙半导体利于观测该效应，确立直流驱动克尔显微术为相关效应的直接探针。
2026-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Accumulation in the Extrinsic Spin Hall Effect
本文将半导体中自旋极化载流子输运的漂移-扩散形式推广到自旋-轨道耦合。该理论被应用于处理非本征自旋霍尔效应使用现实的边界条件。结果表明，载流子和自旋扩散长度的存在下修改的自旋轨道耦合和自旋积累由于外部自旋霍尔效应是强烈和定性的边界条件的影响。给出了自旋相关的载流子复合率和非均匀自旋密度及电流的解析公式。
2005-08-02 cond-mat.mes-hall
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
Boundary spin Hall effect in a two-dimensional semiconductor system with Rashba spin-orbit coupling
我们推导了具有不同强度的Rashba自旋轨道（SO）耦合$α$和平行于界面的电场的二维电子系统之间的传输界面处的耦合自旋电荷扩散方程的边界条件。我们考虑自旋扩散长度l_s比电子平均自由程l长的极限，并假设$α$在l_s尺度上不连续变化。我们发现自旋密度在ls尺度上也是不连续的。在电子迁移率跨界面恒定的情况下，这导致完全抑制从具有$α\neq0$的区域到具有$α=0$的非SO区域的预期自旋注入。
2007-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effect of the frozen and pinned surface approximations on the spatial distribution of incompressible and compressible strips in quantum Hall regime
钉扎面近似和冻结面近似是半导体结构暴露面边界条件的两种常用近似。本文研究了在量子霍尔效应下，钉扎表面和冻结表面边界条件对GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气中可压缩和不可压缩条带空间分布的影响。我们用半经典的Escheras-Fermi方法描述多体问题，同时用Poisson方程描述静电场。我们观察到，边界条件显着影响的空间分布的可压缩和不可压缩的条带。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Magnetotransport along a boundary: From coherent electron focusing to edge channel transport
我们从理论上研究了如何电子，相干注入在一个点上的边界上的二维电子系统，由一个垂直磁场$B$聚焦到另一个点上的边界。利用非平衡格林函数方法，计算了广义四点霍尔电阻$R_{xy}$随B的变化。在弱场中，$R_{xy}$显示出实验中观察到的特征等距峰，并通过沿边界的经典回旋运动来解释。在强磁场中，$R_{xy}$显示出反映量子霍尔效应的单一扩展平台。在中间场，我们发现叠加在低霍尔平台的异常振荡，这既不是周期性的1/B（量子霍尔效应），也不是在$B$（经典回旋运动）。这种振荡可以用占用的边缘信道之间的干扰来解释，这会导致$R_{xy}$中的跳动。在两个被占用的边缘通道的情况下，这些拍频构成了封闭在边缘通道内的磁通量与通量量子之间的新的可伸缩性。引入退相干和部分镜面边界表明，这种新的效果是相当强大的。
2013-11-27 cond-mat.mes-hall
Interacting multi-channel topological boundary modes in a quantum Hall valley system
对称性和拓扑学在识别物质的相态及其性质方面起着关键作用。这两个概念是理解量子霍尔铁磁体（QHFM）的核心，量子霍尔铁磁体是具有自发破缺自旋或赝自旋对称性的二维电子相，其波函数也具有拓扑性质。不同的对称性破缺QHFM相位之间的域壁被预测为主机无间隙的一维（1D）模式，出现由于在这样的接口的底层电子波函数的拓扑变化。虽然各种QHFM已被确定在不同的材料，探测在这些域壁的相互作用的电子模式尚未完成。在这里，我们使用扫描隧道显微镜（STM）直接可视化边界模式的自发形成，在一个符号变化的拓扑间隙，在域壁之间的不同谷极化量子霍尔相的铋表面上。通过改变谷占领和相应的模式在畴壁的数量，我们可以实现不同的制度，其中谷极化通道是金属或开发光谱间隙。这种行为是库仑相互作用的结果，受到了库仑破裂谷味道的限制，这决定了拓扑模式中的电子是否可以反向散射，使这些通道成为一类独特的相互作用的Luttinger液体。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
XY* transition and extraordinary boundary criticality from fractional exciton condensation in quantum Hall bilayer
提出在量子霍尔双层中通过分数激子凝聚实现XY*相变，发现连续相变及反常临界性质，并预测边缘存在非凡边界临界性，为实验探索新奇临界行为提供理想平台。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-Size Effects in the Dynamic Conductivity and Faraday Effect of Quantum Anomalous Hall Insulators
本文从理论上研究了圆盘几何中量子反常霍尔绝缘体动力学响应的有限尺寸效应。半解析和数值结果得到的波函数和能量的磁盘内的连续狄拉克哈密顿描述受到拓扑无限质量边界条件。使用Kubo公式，我们得到的频率依赖的纵向和霍尔电导率，并发现边缘状态之间的光学跃迁的贡献占主导地位的动态霍尔电导率的实部的频率值之内和之外的散装带隙。我们还发现，拓扑无限质量边界条件改变的低频霍尔电导率$ e^2/h $在有限尺寸的系统从众所周知的值$ e^2/2h $在一个扩展的系统。磁光法拉第旋转，然后研究作为频率的函数的量子反常霍尔绝缘体安装在介质基板上的设置，显示两个有限尺寸的磁盘和法布里-珀罗共振由于基板的影响。我们的工作通过边界条件对电子波函数的影响证明了边界条件在有限尺寸系统拓扑性质中的重要作用。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect: Current Distribution and Existence of Extended States
我们提出了一个一致的描述电流分布的量子霍尔效应，基于两个主要成分：扩展状态的位置和电场的分布。我们发现，电子之间的相互作用产生的边界线低于费米能量，从源极延伸到漏极。这条线的存在和物理边界的存在是形成携带霍尔电流的扩展态{ \em带}的原因。这些扩展态的数量和密度由该等势边界线的能量与无限系统中存在的单个扩展态的能量之间的差决定。这被用来证明扩展态的带分布在样品的大部分中。我们探索的霍尔电流和电场的分布，提出了一个模型，捕捉电荷弛豫过程的主要特点。基于这个模型和前面的理论的理论预测被用来明确地解释最近的实验结果。
1998-12-15 cond-mat.mes-hall
A topological Dirac insulator in a quantum spin Hall phase : Experimental observation of first strong topological insulator
当电子受到大的外部磁场时，传统的电荷量子霍尔效应\cite{Klitzing,Tsui}指示在样品体中产生电子激发间隙，但在边界处允许金属传导。最近的理论模型表明，某些大的自旋轨道相互作用的大块绝缘体也可能自然地支持极端量子极限下的导电拓扑边界态，这为研究零外部磁场中的不寻常量子霍尔现象开辟了可能性。大块的Bi $_{1-x}$ Sb $_x$单晶有望成为一种被称为拓扑绝缘体的不寻常的霍尔相物质的主要候选者。拓扑绝缘体的标志是金属表面态的存在，这些表面态是表征自旋霍尔绝缘体的边缘态的更高维度类似物。除了其有趣的边界状态，大部分的Bi $_{1-x}$ Sb $_x$被预测表现出三维狄拉克粒子，另一个主题的提高当前的兴趣。在这里，使用入射光子能量调制（IPEM-ARPES），我们报告的第一次直接观察大量狄拉克粒子的大部分Bi $_{0.9}$ Sb $_{0.1}$，定位在样品的边界处的Kramers点，并提供拓扑狄拉克绝缘体的无隙表面模式的全面映射。这些研究结果一起表明，所观察到的表面状态的边界上的散装绝缘体是一个实现了寻求异国情调的“拓扑金属”。他们还认为这种材料在开发下一代量子计算设备方面具有潜在的应用。
2009-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From fractional boundary charges to quantized Hall conductance
我们研究了周期性调制化学势存在下纳米线中的分数边界电荷（FBCs），并将其与整数量子霍尔效应（QHE）机制中垂直磁场存在下二维电子气中的分数边界电荷联系起来.首先，我们表明，在纳米线的FBCs采取分数值和线性变化的调制化学势的相位偏移的函数。该线性斜率采用由调制周期确定的量化值，并且仅取决于填充带的数量。接下来，我们建立了从一维系统到QHE设置的映射，在那里我们再次关注FBCs的属性。通过考虑一个类似于Laughlin结构的外部通量的圆柱拓扑，我们发现FBCs作为通量的函数的斜率是线性的，并且假设了普遍的量子化值，也存在任意的无序。我们建立了量子化的斜率引起的霍尔电导的量子化。重要的是，通过FBCs的方法是有效的任意通量值和无序。FBCs的斜率对于清洁和无序QHE系统起着拓扑不变量的作用。我们的预测FBCs可以在纳米线和Corbino磁盘几何形状的整数QHE制度的实验测试。
2018-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissipative analog of four-dimensional quantum Hall physics
四维量子霍尔（QH）模型通常依赖于合成维数来进行实验模拟。在这里，我们研究一个QH系统，其特点是在其边界上的三维Weyl锥的非平凡配置。我们提出了一个三维模拟这个模型的形式的耗散外尔半金属（WSM）所描述的非厄米（NH）的哈密顿量，这在长时间的限制体现了异常边界物理的四维QH模型在体光谱。的NH WSM的拓扑结构被捕获的三维缠绕数，其值是直接相关的幸存的Weyl节点的总手征。在采取开放的边界条件，而不是费米弧，我们发现例外点的顺序，规模与系统的大小。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Circular Hall Effect in a wire
沿导线施加的电压导致恒定的电流密度，进而导致方位角磁场。在样品体中不存在径向电流需要存在非零径向（霍尔）电场。我们表明，纵向电流本身正是由交叉方位角磁场和霍尔电场中的载流子漂移提供的电流。非零载流子粘性导致非均匀电流取决于内部线壁处的边界条件。我们发现一般的边界条件会计抗磁电流。在低温下，增强的载流子粘度导致电流和方位磁场都朝向内边界被推出线体。同时，样品电阻强烈地消失，表现出温度驱动的阈值转变。在低电流限制下，我们计算了任意载流子散射的阈值温度和样品尺寸。对于大体积样品和有限的外加电流，我们的理论提供了通用的磁场-温度相变图。
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoplasmon excitations at graphene vortex Hall fluid edge
我们研究了石墨烯涡旋霍尔流体边缘的磁等离子体动力学。涡旋物质捕获了一个异常项，该异常项导致涡旋在流体边界附近局部化并产生双边界层$Δ_0\propto (β-1)\ell_B$，其中$β$为填充因子。该术语也有定性的影响，共振激发的边缘磁等离子体。我们发现，对于实验条件下的锐边，石墨烯边缘磁等离子体激元（EMP）共振具有与最近实验相似的行为。当存在反常项时，出现弱的EMP峰，平滑的边缘逐渐出现区别。随着平滑度的增加，第二个峰值变得很明显。我们确定共振模式为内电磁脉冲。它起源于双电层内边界电荷的振荡。目前的观察揭示了Inter-EMP的直接原因，这仍然有待于在石墨烯实验中检测。
2015-10-23 cond-mat.mes-hall
Torsional Anomalies, Hall Viscosity, and Bulk-boundary Correspondence in Topological States
我们研究了拓扑绝缘体的输运性质，将其编码为规范源和引力源的生成泛函。我们的注意力主要集中在自由质量狄拉克费米子的简单例子上，即所谓的陈氏绝缘体，特别是在2+1维中。在这种情况下，当宇称和时间反演对称性被破坏时，就有必要考虑引力源包括一个框架和一个独立的带有挠率的自旋联系。在2+1维中，最简单的宇称奇响应是霍尔粘性。我们计算的霍尔粘度的陈省身绝缘体使用一个仔细的正则化计划，并发现，虽然霍尔粘度一般是发散的，霍尔粘度的不同的拓扑相位的差异是明确的，并确定的质量间隙。此外，在拓扑相位之间的1+1维边缘上，通过熟悉的异常流入机制，在异常结构中编码跨界面的霍尔粘度的跳跃。特别是，我们发现了新的扭转贡献的协变同态异常在1+1维。包括宇称偶贡献，我们发现，重整化生成泛函的两个拓扑阶段不同的手征引力作用与负宇宙学常数。这种（非动力学的）手征引力作用和界面理论的相应物理学让人想起动力学全息引力系统的众所周知的性质。最后，我们考虑了扭转位错驱动的刃理论谱流的一些性质。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Stabilization of Quantum Spin Hall Effect by Designed Removal of Time-Reversal Symmetry of Edge States
量子自旋霍尔（QSH）效应对违反时间反演对称性的微扰是不稳定的。我们发现，在QSH样品的边缘附近创建一个窄的铁磁（FM）区域可以将其中一个反向传播的边缘状态推到FM区域的内边界，并将另一个边缘状态留在外边界，而不会改变它们的自旋极化和传播方向。由于两个边缘态在空间上被分隔成不同的“通道”，QSH效应对破坏扰动变得鲁棒。
2013-07-13 cond-mat.mes-hall
Symanzik's Method Applied To The Fractional Quantum Hall Edge States
在本文中，我们考虑一个阿贝尔的Chern-Simons理论与平面边界，我们显示，以下Symankiz的相当一般的方法，如何已知的结果，边缘状态的Laughlin系列可以在一个系统的方式由可分性条件。此外，我们发现，保守的边界电流找到一个自然和明确的解释的连续性方程和Tomonaga-Luttinger电子密度的对易关系恢复。
2008-04-01 cond-mat.mes-hall hep-th
Geometric entanglement in integer quantum Hall states with boundaries
有界性是量子多体系统的一个丰富的运动场，因为它们可以导致新的自由度，如拓扑相中的受保护边界态。本文通过空间区域的约化密度矩阵研究了有边界条件下整数量子霍尔系统的基态。我们在最低的朗道水平上工作，并选择我们的区域以任意角度与边界相交。纠缠熵（EE）包含了来自手征边缘模的对数贡献，并符合相应的共形场论预测。我们发现了一个额外的贡献，由于边界角。我们利用约化密度矩阵的本征态进一步分析了纠缠的空间结构，并构造了一个空间分辨的纠缠模型，阐明了物理边界和区域几何形状对约化密度矩阵的影响.最后，我们讨论了我们的研究结果的影响，其他拓扑阶段，以及量子临界系统，如共形场论在2个空间维度。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Manifestation of edge-bulk incompatibility in fractional quantum Hall platform
本文研究 ν=2/3 分数量子霍尔体系中体态能隙与边缘能隙的竞争，发现边缘-体态不相容性可稳定中性超导相并产生马约拉纳零能模，并提出实验验证方案。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Models for $d$ Wave Topological Superconductors and Quantum Anomalous Hall Effect with Arbitrary Large Chern Numbers
本文建立了二维手征$d_{x^2-y^2}\pm id_{xy}$拓扑超导体和三维$d$波拓扑超导体的理论模型。此外，我们建立模型的任何二维C类和三维CI类拓扑超导体（任何偶拓扑不变量）。我们还构造了可以实现任意大陈数量子反常霍尔效应的具体模型。我们详细研究了我们的二维或三维模型的手征边缘模或无带隙表面态。在所有的情况下，我们发现新的机制，使边界状态的数量总是同意非平凡的散装拓扑结构，正如所要求的散装边界对应。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
An Effective String Theory Toolbox for Quantum Hall Interfaces III: Open Worldsheets, Endpoint Conditions, and Branes
Independent researcher, Orlando, Florida 32837, USA
本文构建开放世界面 junction 框架，解决量子霍尔界面端点自洽性问题，给出 QH 膜操作性定义，为动力学 QH 界面理论提供系统基础。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Zero Field Hall Effect in (2+1)-dimensional QED
在二维空间的QED中，在没有任何磁场的情况下会发生量子霍尔效应。我们给出了一个简单而透明的解释。在固体物理学中，非简并基态的霍尔电导率被期望由一个整数，即陈数给出。然而，在我们的无场情况下，电导率是自然单位的$\pm 1/2$。我们将这个半积分结果拟合到拓扑环境中，并给出了一个调和QFT和固态物理观点的几何解释。对于准周期边界条件，我们计算了霍尔电导率的有限尺寸修正。石墨烯和类似材料的应用进行了讨论。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Current Oscillations, Interacting Hall Discs and Boundary CFTs
本文讨论了共形场论在单点处相互作用的性质。量子霍尔效应（QHE）系统的边缘态产生了手征Kac-Moody电流代数的特殊表示。我们表明，在QHE系统在一个点上相互作用的情况下，我们得到一个“扭曲”的表示当前代数。电流稳定性的条件与经典基尔霍夫定律在相互作用点处应用于电流的条件相同。我们发现，在两个圆盘接触在一个点的情况下，由于电流是手征的，它们不是静止的，并且在两个圆盘之间获得电流振荡。我们确定这些振荡的频率方面的一个有效的参数表征的相互作用。手征共形场论可以用具有边界相互作用的玻色拉格朗日函数表示。我们将讨论如何将这些一点相互作用表示为领域的边界条件，以及如何手征的要求导致这些拉格朗日描述的相互作用的限制。通过对这些模型的规范化，我们发现该理论在2+1维中自然地耦合到一个陈-西蒙斯规范理论，并且这种耦合完全由反常相消的要求所决定。
1998-07-24 cond-mat.mes-hall hep-th
Cooling of chiral heat transport in the quantum Hall effect graphene
在量子霍尔效应（QHE）机制中，热量由朗道能级的边缘态中的电子携带。在这里，我们研究冷却的热电子沿石墨烯的填充因子$ν=\pm2$的边缘传播，介导的声学声子。我们确定从热点延伸的温度分布，其中霍尔电流从金属接触注入石墨烯，考虑到特定的边界条件的晶格位移在石墨烯中的范德瓦尔斯异质结构与绝缘衬底。我们的计算使用Dirac电子的一般边界条件进行，表明声子的发射可以解释Nahm，Hwang和Lee在石墨烯基QHE器件中观察到的短冷却长度[PRL 110，226801（2013）]。
2017-08-12 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic Edge Modes and Fragile Surface States of Symmetry Protected Integer Quantum Hall Effect of Bosons
本研究将FQH态的流体描述调整用于建模双组分玻色子SPT相系统，揭示硬壁边界条件产生反向传播边缘模的机制，发现可调控边缘模能隙或隔离边缘态的流体边界条件对应脆弱表面态，为理解SPT表面性质提供超越拓扑场论的流体动力学视角。
2024-05-16 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
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
Local spin density in two-dimensional electron gas with hexagonal boundary
研究了六边形样品中的本征自旋霍尔效应。为了考虑自旋轨道耦合并拟合六边形边，我们推导了线性Rashba [Sov.物理固态2，1109（1960）]和Dresselhaus [物理评论100，580（1955）] [001]哈密顿量，其允许直接应用Landauer-Keldysh非平衡格林函数形式来计算六边形样品内的局部自旋密度。针对自旋的面外分量，我们得到了与几何结构相关的自旋-霍尔积累模式，该模式不仅对样品尺寸、自旋-轨道耦合强度、偏置强度敏感，而且对引线结构也敏感。与矩形样品相反，在我们的六边形样品中，积累模式可能非常不同。我们的工作以六边形为例，从根本上描述了几何效应对内禀自旋霍尔效应的影响。此外，还讨论了由于Rashba耦合和Dresselhaus耦合共存而导致的自旋-Hall对称性破缺。在交换两个耦合强度时，积累模式被反转，证实了先前预测的自旋霍尔电导率的符号变化。
2007-08-16 cond-mat.mes-hall
