Terahertz spectroscopy for all-optical spintronic characterization of the spin-Hall-effect metals Pt, W and Cu$_{80}$Ir$_{20}$
识别具有有效自旋电荷转换的材料对于未来的自旋电子应用至关重要。自旋霍尔效应是一个中心机制，因为它允许自旋和电荷电流的相互转换。自旋电子材料研究的目的是最大限度地提高其效率，量化的自旋霍尔角$Θ_{\textrm{SH}}$和自旋电流弛豫长度$λ_{\textrm{rel}}$。我们开发了一种具有大样品通量的全光学方法，使我们能够提取$Θ_{\textrm{SH}}$和$λ_{\textrm{rel}}$。采用太赫兹光谱，我们表征磁性金属异质结构涉及Pt，W和Cu $_{80}$ Ir $_{20}$在其光学和自旋电子学性质。此外，我们发现的迹象表明，接口起着次要的作用的自旋电流传输。我们的分析模型与文献直流值的良好协议进行验证。这些发现建立太赫兹发射光谱作为一个可靠的工具，补充自旋电子学工作台。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of topological Faraday and Kerr rotations in quantum anomalous Hall state by terahertz magneto-optics
三维拓扑绝缘体的电动力学响应由拉格朗日形式的普适磁电$E\cdot B$项组成。量子化的磁电耦合效应，即拓扑磁电效应，被认为可以引起奇异现象，包括普遍的低能磁光效应。在这里，我们报告的长期寻求的TME效应，这是例示的磁光法拉第和克尔旋转的量子反常霍尔（QAH）状态的磁性TI表面的太赫兹磁光的实验演示。由所观察到的法拉第和克尔旋转角而不是任何材料参数（例如介电常数和磁化率）组成的普适关系很好地展示了在量子化极限中朝向精细结构常数$α$ $(= 2πe^2/hc \sim 1/137)$的轨迹。我们的研究结果将为具有突现拓扑函数的多功能TME效应铺平道路。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Kerr effect and terahertz detection via the nonlinear Hall effect
本研究针对无反演对称的非磁性材料，发现直流电流引发的非线性霍尔效应可诱导轨道驱动克尔效应与太赫兹整流电流，理论计算显示相关模型系统的克尔效率较高、太赫兹响应度良好。
2024-06-24 cond-mat.mtrl-sci
An integrated mid-infrared, far-infrared and terahertz optical Hall effect instrument
我们报告的第一个集成的中红外，远红外和太赫兹光学霍尔效应仪器的发展，涵盖了超宽的光谱范围从3厘米$^{-1}$到7000厘米$^{-1}$（0.1-210太赫兹或0.4-870兆电子伏）。该仪器包括四个子系统，其中磁低温恒温器转移子系统使得磁低温恒温器子系统能够与中红外椭偏仪子系统和远红外/太赫兹椭偏仪子系统一起使用。这两个椭偏仪子系统可用作反射或透射模式的可变入射角光谱椭偏仪，并配备有多个光源和检测器。椭偏仪子系统以偏振器-样品-存储-分析器配置操作，允许访问归一化$4\times 4$ Mueller矩阵的左上$3\times 3$块。闭合循环磁低温恒温器子系统提供室温至1.4 K之间的样品温度和高达8 T的磁场，从而能够检测横向和纵向磁场诱导的双折射。讨论了中红外、远红外和太赫兹集成光学霍尔效应仪的理论背景和实际实现，以及光学霍尔效应数据的采集和相应的模型分析程序。作为示例，研究了在6 H-SiC上生长的外延石墨烯、碲掺杂的体GaAs样品和AlGaN/GAN高电子迁移率晶体管结构。所选的实验数据集显示了仪器的全光谱、磁场和温度范围，并展示了数据分析策略。从自由载流子在二维约束和体积材料的影响，以及量子力学效应（间朗道能级跃迁）的观察和讨论的例子。
2014-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant intrinsic anomalous terahertz Faraday rotation in the magnetic Weyl semimetal Co$_2$MnGa at room temperature
我们报告测量太赫兹反常霍尔电导率和法拉第旋转磁性Weyl半金属Co $_2$ MnGa薄膜作为磁场，温度和厚度的函数，使用时域太赫兹光谱。太赫兹电导率在室温下显示出约600 $Ω^{-1}\cdot cm^{-1}$的厚度无关的异常霍尔电导率，并且它在0.2-1.5 THz范围内也是频率无关的。纵向和霍尔电导率的大小，弱的自旋轨道耦合，和非常接近的位置外尔点的化学势都满足标准的固有异常霍尔电导率。第一性原理计算也支持低频下的频率无关的本征反常霍尔电导。我们还发现，在室温下，59（$\pm6$）mrad的厚度无关的法拉第旋转，这来自于本征的Berry曲率的贡献。在最薄的20 nm样品中，由于Berry曲率，法拉第旋转除以样品厚度达到约3 mrad/nm，并且是室温下报道的最大值。在室温下的10 $^{6}$ rad m $^{-1}$ T $^{-1}$数量级的巨大Verdet常数和在0.2-1.5 THz范围内约8.5 $\%$的大霍尔角表明Co $_2$ MnGa在室温下用于THz自旋电子学是有希望的。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Matching Terahertz and Hall Mobilities as a Hallmark of Intrinsic Charge Transport in Metal-Halide Perovskites
Imperial College London（帝国理工学院）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）
通过外延CsPbBr3单晶中OPTP与霍尔迁移率的一致性，证明软晶格钙钛矿中本征电荷传输可在毫米尺度实现，并建立本征迁移率基准方法。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Terahertz spin currents and inverse spin Hall effect in thin-film heterostructures containing complex magnetic compounds
磁性和重金属多层膜的太赫兹发射光谱最近引起了人们的极大兴趣。这种方法不仅提供了光致自旋输运和自旋轨道相互作用在最高频率的基本见解，但也铺平了道路，如太赫兹电磁辐射的高效和超宽带发射器的应用。到目前为止，主要是标准的铁磁材料已被利用。在这里，通过引入合适的品质因数，我们系统地比较了X/Pt双层的太赫兹发射强度，X是一个复杂的铁，铁和反铁磁金属，即镝钴（DyCo $_5$），钆铁（Gd $_{24}$ Fe $_{76}$），磁铁矿（Fe $_3$ O $_4$）和铁铑（FeRh）。我们发现，在自旋电流产生方面的性能不仅取决于自旋极化的磁体的传导电子，但也对特定的接口条件，从而表明太赫兹发射光谱是一个高度表面敏感的技术。在一般情况下，我们的研究结果是相关的所有应用程序，依赖于在自旋电子金属多层膜的超快自旋电流的光学产生。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frequency-independent terahertz anomalous Hall effect in DyCo$_{5}$, Co$_{32}$Fe$_{68}$ and Gd$_{27}$Fe$_{73}$ thin films from DC to 40 THz
反常霍尔效应（AHE）是一种基本的自旋电子学电荷-电荷-电流转换现象，与自旋霍尔效应引起的自旋-电荷-电流转换密切相关。未来的高速自旋电子器件将主要依赖于太赫兹（THz）频率下的这种转换效应。在这里，我们发现，AHE仍然从直流操作高达40太赫兹与平坦的频率响应在薄膜的三个技术相关的磁性材料：DyCo $_{5}$，Co $_{32}$ Fe $_{68}$和Gd $_{27}$ Fe $_{73}$。我们测量的频率依赖性的电导率张量元素$σ_{xx}$和$σ_{yx}$，并找到良好的协议与直流测量。我们的实验结果是完全一致的从头计算的$σ_{yx}$ CoFe和突出的作用，大德鲁德散射率（~100太赫兹）的金属薄膜，涂抹出任何尖锐的光谱特征的太赫兹AHE。最后，我们发现，太赫兹AHE的内在贡献占主导地位的外在机制的Co $_{32}$ Fe $_{68}$样品。结果表明，AHE和相关的效果，如自旋霍尔效应是非常有前途的成分，未来THz自旋电子器件可靠地工作从DC到40 THz及以上。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz Quantum Hall Effect in a Topological Insulator
利用外加磁场下的THz光谱研究了应变碲化汞（HgTe）三维拓扑绝缘体的低温电荷动力学。从法拉第旋转角和椭圆率得到了载流子的完整表征，包括二维密度、散射率和费米速度。得到的费米速度值为样品中载流子的狄拉克特性提供了进一步的证据。在谐振器实验中，我们观察到量子霍尔振荡在太赫兹频率。从这些振荡的周期估计的2D密度同意与拓扑表面状态的直接传输实验。我们的发现为拓扑绝缘体中有限频率量子霍尔效应的研究开辟了新的途径。
2012-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz field-driven nonlinear Hall effect and other second order transport phenomena in two-dimensional tellurene
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Purdue University（普渡大学）；Institute of High Pressure Physics, PAS（波兰科学院高压物理研究所）
研究二维碲烯中太赫兹场驱动的二阶非线性电子输运现象，包括NLHE等。通过研究太赫兹辐射激发的直流电流，发现电流与电场平方成正比且依赖方向，由多种贡献组合而成，建立了相关等效性，揭示了电流变化规律及源于微观机制。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Terahertz Anomalous Hall Effect in Weyl Antiferromagnet Mn$_3$Sn Thin Films
太赫兹（THz）频率下的反铁磁自旋运动引起了人们对快速自旋电子学越来越多的兴趣，然而其对外场的较小响应抑制了器件的应用。非共线反铁磁体Mn $_3$ Sn是Weyl半金属的候选化合物，最近报道了它在室温下具有与铁磁体相当的反常霍尔效应（AHE）。这种大响应的动力学方面是一个重要的问题，以澄清未来的太赫兹数据处理。利用偏振分辨光谱研究了Mn $_3$ Sn薄膜的THz反常霍尔电导。大的反常霍尔电导率Re $σ_{xy} (ω) \sim$ 20 $\rm{Ω^{-1} cm^{-1}}$在太赫兹频率被清楚地观察到作为极化旋转。相比之下，Im $σ_{xy} (ω)$小到几个THz，表明AHE在大的频率范围内保持无耗散。一个特殊的温度依赖性相应的自旋织构的对称性的破坏/恢复进行了讨论。室温下THz AHE的观测证实了Mn $_3$ Sn的反铁磁自旋电子学的超快读出，也为研究Weyl反铁磁体的非平衡动力学开辟了新的途径。
2020-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz anomalous Hall effect in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Rice University（莱斯大学）；Tohoku University（东北大学）；Rikkyo University（立教大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本研究结合太赫兹光谱与半解析计算，系统研究磁性外尔半金属Co₃Sn₂S₂的低能旋光光学响应，解释其磁光现象并约束材料参数。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric field tunable non-linear Hall terahertz detector in Dual quantum spin Hall insulator $\text{TaIrTe}_4$
本研究针对大贝里曲率偶极子的实现需求，提出在双量子自旋霍尔绝缘体$\text{TaIrTe}_4$中施加面外电场以获得可切换且稳定的贝里曲率偶极子，为设计基于非线性霍尔效应的太赫兹探测器提供了新策略。
2024-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Long-range orbital transport and inverse orbital Hall effect in Co/Ru-based terahertz emitters
Shaanxi University of Technology（陕西理工大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））
本研究在Co/Ru异质结构中实现了轨道到电荷电流的转换，并通过相长干涉增强太赫兹发射，展示了长程轨道传输和反轨道霍尔效应的调控机制。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced inverse spin Hall effect and field-induced circular photogalvanic effect in GaAs revealed by two-dimensional terahertz Fourier analysis
本研究利用太赫兹脉冲作为偏置场，通过二维傅里叶分析揭示GaAs中场致圆光电流效应在光伏霍尔响应中的主导作用，并阐明其增强机制，为探测拓扑单极子提供新途径。
2025-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Inverse orbital Hall effect induced terahertz emission enabled by a ferromagnet with quenched orbital moment in Fe/Pt/W trilayers
Shaanxi University of Technology（陕西理工大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））
通过Fe/Pt/W三明层中淬灭轨道铁磁体的反轨道霍尔效应，实现了显著的太赫兹发射增强。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Phonon polariton Hall effect
本文将声子霍尔效应推广到声子极化激元，以PbTe为例证明磁场可分裂圆偏振支并产生不等群速度，从而实现太赫兹波段可控横向能量输运，为太赫兹极化激元器件提供新途径。
2025-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Modulation of anisotropic magnetoresistance by anomalous Hall signal and its application to real-time domain wall velocity measurement
本文提出了一种利用反常霍尔信号调制各向异性磁电阻（AMR），从而测量近场畴壁运动速度的方法。我们研究了纵向（Rxx）霍尔几何中恒定磁场下的磁化弛豫。我们观察到不对称的Rxx峰出现在DW钉扎领域。这种不寻常的磁阻行为解释考虑AMR调制的异常霍尔电压。在所提出的方法中，使用磁化弛豫，DW速度的实时测量是比较容易的其他显微镜方法。此外，来自异常霍尔电压的附加信号使得该技术对于DW速度测量更简单和灵敏，这可以用于各种自旋电子传感应用。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stealth technology-based Terahertz frequency-domain ellipsometry instrumentation
提出了一种利用隐身技术抑制驻波形成的太赫兹（THz）频域光谱（FDS）椭偏仪设计。抑制驻波的策略由三个元素\textit{geometry}、\textit{coating}和\textit{modulation}组成。该仪器基于旋转分析仪椭偏仪原理，可集成各种样品室，例如超导磁体、\textit{in-situ}气室或谐振样品腔。采用一个返波振荡器和三个探测器，其工作光谱范围为0.1- 1 THz（3.3- 33 cm $^{-1}$或0.4- 4 meV）。太赫兹频域椭偏仪允许在反射和透射配置中的可变入射角下进行标准和广义椭偏测量。提出了抑制驻波的方法和精确频率校准的策略。讨论了各向异性材料的介电常数测定、光学霍尔效应、谐振腔增强光学霍尔效应和\textit{in-situ}光学霍尔效应实验中自由载流子测定的实验结果。实例包括硅和蓝宝石光学常数、III族氮化物高电子迁移率晶体管结构中二维电子气的自由载流子性质以及外延石墨烯中对自由电子迁移率和密度的环境效应。
2017-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quantum Anomalous Hall Effect through Canted Antiferromagnetism
大多数倾斜反铁磁体也是反常霍尔反铁磁体（AHE AFM），即它们具有反常霍尔响应和具有相同对称性要求的其他响应。我们认为，AHE原子力显微镜是有前途的材料作为主机的高温量子反常霍尔效应。通过考虑具有强自旋-轨道耦合的二维（001）钙钛矿层模型，该模型隔离了$t_{2g}$流形的有效总角动量$\tilde{j}= \frac{1}{2}$子空间，我们提出了一种设计量子反常霍尔反铁磁体的策略。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall and Valley Quantum Anomalous Hall Effects in Two-Dimensional d0 Orbital XY Monolayers
我们提出了一个新的家庭的d 0轨道XY（X = K，Rb，Cs; Y = N，P，As，Sb，Bi）单分子膜具有丰富和新颖的拓扑结构和谷的性质。KN、RbN、RbP、RbAs、CsP、CsAs和CsSb单分子膜具有显著的量子反常霍尔效应（QAHE）。CsSb单层也表现出异常的谷QAHE与巨大的分裂。此外，由于px;y和pz轨道之间的应变诱导带反转，XY单层的拓扑性质可以通过面内应变有效地调节。我们的研究结果表明，d 0轨道XY单层膜可以是很好的候选人，有前途的应用在自旋电子学和多功能拓扑为基础的设备。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetization dependence of the intrinsic anomalous Hall effect
从实验和理论上研究了Mn $_5$ Ge $_3$铁磁薄膜的反常霍尔效应。我们分离了对实验反常霍尔效应的本征和非本征贡献，并利用第一性原理方法从布洛赫态的Berry曲率计算了本征反常霍尔电导率.本征反常霍尔电导率线性依赖于磁化强度，这可以从有限温度下自旋取向的长波长波动来理解。理论和实验之间的定量一致性非常好，不仅在0 K附近，而且在有限温度下，高达约240 K（0.8 T $_C$ }）
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambi-chiral anomalous Hall effect in magnetically doped topological insulators
磁掺杂拓扑绝缘体中与时间反转对称性破缺相关的手征性对量子输运现象具有重要意义。本文报道了Mn和Cr掺杂的$_2$拓扑绝缘体在不同厚度和掺杂量下的反常霍尔效应研究。通过对霍尔环的手征性进行追踪，发现Mn型顺时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强，而Cr型逆时针手征性反常霍尔效应随薄膜厚度的减小而增强。我们提供了一个唯象模型来解释磁掺杂拓扑绝缘体中磁有序和反常霍尔效应手征的演化。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First Principles Calculation of Anomalous Hall Conductivity in Ferromagnetic bcc Fe
本文对铁磁体心立方铁中的反常霍尔效应进行了第一性原理计算。我们的理论确定了一个内在的贡献异常霍尔电导率，并将其与k-空间的Berry相占据布洛赫态。该理论是能够占直流和磁光霍尔电导率没有可调参数。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetically Doped InAs/GaSb Quantum Wells
在低温（$\sim$ 30 mK）下，在Cr掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$薄膜中观察到了量子反常霍尔效应.在这项工作中，我们提出在更传统的具有掺杂InAs/GaSb II型量子阱的稀磁半导体中实现量子反常霍尔效应。基于四带模型，我们发现在InAs/GaSb量子阱的反相区中，由于带边奇异性，铁磁性的居里温度有所提高。在居里温度以下，通过霍尔电导的直接计算，证实了量子反常霍尔效应的存在。基于八带Kane模型确定了量子反常霍尔相位的参数区域。高的样品质量和强的交换耦合使磁掺杂InAs/GaSb量子阱成为实现高温量子反常霍尔绝缘体的良好候选者。
2013-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time- and Frequency-Resolved Observation of Inverse Orbital Hall Effect in Gallium Nitride via Terahertz Polarimetry
The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Department of Electronic Science and Engineering, Kyoto University（京都大学电子科学与工程系）
本研究通过太赫兹偏振测量在氮化镓中非接触观测逆轨道霍尔效应，揭示空穴OAM-电荷转换及其亚皮秒弛豫，为轨道电子学提供关键见解。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University（吉首大学）
研究交替磁双层Fe2WS4，通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应，轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应，确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport induced by anomalous Hall effect
在磁性金属中，霍尔电阻通常被认为是普通霍尔电阻和异常霍尔电阻之和。本文指出，当正常霍尔角或反常霍尔角不小时，这种经验关系不再成立。利用适当的电导率关系，我们揭示了一个意想不到的磁电阻（MR）引起的异常霍尔效应（AHE）。出现$B$线性MR，斜率的符号取决于异常霍尔角的符号，从而产生特征性的蝴蝶结形状。单频带系统中的霍尔电阻可以表现出非线性，这通常被认为是双频带系统的特征。霍尔中出现一个$B$对称组件。这些效应反映了普通霍尔效应和AHE之间的根本区别。此外，我们实验重现不寻常的MR和霍尔之前报道的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$，并表明这些观察可以很好地解释所提出的机制。在量子反常霍尔绝缘体中经常观察到的MR进一步证实了这一观点。这种效应也可以解释在非磁性三维拓扑狄拉克半金属中观察到的大MR。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From Anomalous Hall Effect to the Quantum Anomalous Hall Effect
量子反常霍尔效应的一个简短的评论文件。一个实质上扩展的方法发表在Adv.Phys.64，227（2015）中。
2015-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnon-Driven Anomalous Hall Effect in Altermagnets
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究提出铁磁子驱动的异常霍尔效应，通过铁磁子与电子运动的耦合产生，揭示其由Néel序预旋的手性决定，与平衡Néel序不同，且在对称性禁止后者时仍可存在。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum anomalous Hall effect and tunable topological states in 3d transition metals doped silicene
我们通过掺杂3d过渡金属在硅烯中实现了量子反常霍尔效应。用解析模型和Wannier插值方法研究了钒掺杂硅烯中存在稳定的量子反常霍尔效应。我们还预测了在某些过渡金属掺杂的硅烯中可以实现量子谷霍尔效应和电可调拓扑态，在这些能带反转的地方。我们的发现为实现量子反常霍尔效应提供了新的方案，为实现电可控拓扑态提供了平台。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Progress and prospects in the quantum anomalous Hall effect
量子反常霍尔效应是指在没有外加磁场的情况下，霍尔效应的量子化。量子反常霍尔效应具有拓扑性质，非常适合于利用无耗散手性边缘输运的无场电阻计量和低功率信息处理。在这个角度来看，我们提供了一个概述的最新成就，以及材料的挑战和机遇，有关工程固有/界面磁耦合，预计将推动该领域的未来发展。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in the noncollinear antiferromagnet Mn5Si3
磁矩非共线取向的金属反铁磁体为通过分析反常霍尔效应研究自旋相关输运性质提供了一个平台。金属间化合物Mn5Si3是一种具有共线和非共线磁结构的反铁磁体，其磁结构是由Mn原子在两个不等价的晶格位置上形成的。在这里，多晶薄膜和单晶的磁输运测量报告。在所有样品中，观察到归因于磁矩的非共线分布的异常霍尔效应的额外贡献。此外，一个额外的磁相位之间的非共线和共线制度以上的变磁转变是解决在单晶中的异常霍尔效应。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in YIG$|$Pt bilayers
通过磁化方向相关的磁电阻实验测量了钇铁石榴石$|$铂（YIG $|$ Pt）双层膜中的寻常和反常霍尔效应。我们的数据表明，亚铁磁绝缘体YIG的存在下，导致一个异常的霍尔像签名的Pt，敏感的Pt厚度和温度。解释的自旋霍尔反常霍尔效应的实验结果表明，自旋混合界面电导的虚部$G_{\mathrm{i}}$起着至关重要的作用，在YIG $|$ Pt双层膜。特别是，我们的数据表明$10\,\mathrm{K}$和$300\,\mathrm{K}$之间$G_{\mathrm{i}}$的符号变化。此外，我们报告了一个更高阶的霍尔效应，这出现在YIG上的Pt薄膜在低温下。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced anomalous Hall effect in the type-II Weyl-semimetal WTe2 at room-temperature
利用霍尔光电压测量，我们证明了在圆偏振光照射下，可以在几层WTe 2中诱导出反常的霍尔电压。通过沿不同晶轴施加偏压，我们发现光致反常霍尔电导与特定晶轴重合。我们的结果是一致的基本贝里曲率表现出偶极分布，由于破坏晶体反转对称性。使用时间分辨光电自相关光谱，我们发现异常霍尔电压的衰减时间超过电子-声子散射时间几个数量级，但与动量间接电子和空穴中载流子相对较长的自旋寿命一致。在WTe 2中的口袋。我们的观察表明，螺旋调制的其他各向同性的自旋电流是异常的霍尔效应的基本机制。
2018-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-throughput techniques for measuring the spin Hall effect
重金属薄膜中的自旋霍尔效应通常用于将电荷电流转换为横向自旋电流，并且可以用于在相邻的铁磁体上施加扭矩。相反，逆自旋霍尔效应经常用于通过自旋电子器件中的电荷电流检测自旋电流，直到太赫兹频率范围。介绍了许多测量自旋霍尔效应或其逆效应的技术，其中大多数需要通过多步光刻进行大量的样品制备。为了能够在电荷-自旋转换方面快速筛选材料，需要用于测量自旋霍尔角的合适的高通量方法。在这里，我们比较两个光刻免费技术，太赫兹发射光谱和宽带铁磁共振，标准的谐波霍尔测量和理论预测使用的二元合金系列金$_x$铂$_{1-x}$作为基准系统。尽管是高度互补的，我们发现，所有三种技术产生的自旋霍尔角与大约相同的$x$ ~依赖性，这也是符合第一性原理计算。定量的差异进行了讨论的磁化方向和界面自旋记忆损失。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unified First-Principles Study of the Anomalous Hall Effect Based on Exact Muffin-Tin Orbitals
基于精确松饼-锡轨道（EMTO），发展了计算电流算符的第一性原理方法，并以体心立方铁中的反常霍尔效应为例，通过引入稀疏杂质，拟合标度律，成功地将斜散射贡献与侧跳和本征贡献分离.通过研究体铁中反常霍尔效应的温度依赖性，我们预测了当仅考虑声子时作为温度的函数的波动的反常霍尔角，这在将来可以通过抑制磁振子激发在实验中测量，例如，通过施加高的外部磁场。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Weyl fermions and the anomalous Hall effect in metallic ferromagnets"
我们指出，与Chen，Bergman和Burkov [Phys. Rev. B 88，125110（2013）]的断言相反，即使在能带结构中存在外尔点，本征反常霍尔电导率的非量子化部分也确实可以表示为费米面性质。
2013-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Tunable Anomalous Hall Effect in a Non-Ferromagnetic System
我们测量了磁掺杂二维电子气的低场霍尔电阻率随温度和电子门控载流子密度的变化。将这些结果与从Shubnikov-de Haas振荡中提取的载流子密度进行比较，揭示了随温度降低而增加的过量霍尔电阻率。该过量霍尔电阻率定性地跟踪样品的顺磁极化，类似于铁磁异常霍尔效应。这些数据是一致的斜散射的载体附近的交叉到本地化的障碍。
2005-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect driven by dipolar spin waves in uniform ferromagnets
在铁磁体中，传导电子与偶极自旋波相互作用产生一种新型的反常霍尔效应。这种效应甚至存在于没有相对论自旋轨道耦合的均匀铁磁体中。霍尔电导率的主要贡献是成比例的手征自旋相关的动态自旋纹理和物理上理解的偶极磁振子的斜散射。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous viscosity of vortex hall states in graphene
利用量子多涡流体力学方法研究了石墨烯霍尔流体反常粘性的温度效应。考虑了通常观察到的充盈分数，$ν$在$0 < ν< 2$范围内。在有限温度下，得到了依赖于几何参数霍尔膨胀系数的反常粘滞系数的表达式。它是由应变诱导的赝磁场以及涡旋速度中的异常项引起的，这是涡旋-涡旋相互作用重新归一化的原因。我们观察到，这两项大大修改异常粘度以及增强弱观察到的v分数。膨胀系数的有限值在不同温度下产生一个常数和一个无限大的粘度。无穷大被确定为能隙，并建议温度下，新的稳定的量子霍尔填充分数可以看到。这种现象用于估计石墨烯中已经测量的分数量子霍尔态的能隙。
2015-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mott Relation for Anomalous Hall and Nernst effects in Ga1-xMnxAs Ferromagnetic Semiconductors
电学和热电输运系数之间的莫特关系通常适用于涉及散射的现象。然而，铁磁体中的反常霍尔效应（AHE）可能是由内禀自旋轨道相互作用引起的。在本工作中，我们同时测量了Ga_（1-x）Mn_xAs铁磁半导体薄膜中的AHE和反常能斯特效应（ANE），并在零磁场下观察到异常大的ANE。我们进一步表明，AHE和ANE共享一个共同的起源，并证明了莫特关系的反常输运现象的有效性。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Chern Number Quantum Anomalous Hall States in Haldane-Graphene Multilayers
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论物理卡弗里研究所）
通过哈达迪模型与多层石墨烯的耦合，实现高陈数量子反常霍尔态的构造。
2025-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable linear and nonlinear anomalous Hall transport in two-dimensional CrPS$_{4}$
通过第一性原理计算，发现二维CrPS$_{4}$中单层和双层分别表现出线性与非线性反常霍尔效应，且双层线性效应可由电场或磁场调控，揭示了层依赖的霍尔输运物理。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz conductivity of the magnetic Weyl semimetal Mn$_{3}$Sn films
Mn $_{3}$ Sn是一种非共线的反铁磁体，在室温下表现出很大的反常霍尔效应。据认为，它的异常霍尔电导率的主要贡献来自贝瑞曲率。此外，直流传输和光电发射实验已经证实，Mn $_{3}$ Sn可能是时间反演对称性破缺Weyl半金属的一个例子。由于室温反三角自旋结构中的小但有限的矩，其允许利用外场控制霍尔电流，这种材料在下一代存储器件和THz自旋电子学应用中引起了很大的兴趣。在这项工作中，我们报告了太赫兹范围内的研究取向锰$_{3}$锡薄膜作为温度的函数。在低频率下，我们发现光学电导率可以很好地描述了一个单一的德鲁德振荡器。等离子体频率强烈抑制在一个温度依赖的方式，因为一个进入260 K的螺旋相。这可能与费米面的部分间隙有关，费米面的部分间隙来自沿c轴的平移对称性的破坏。散射率显示二次温度依赖性低于200 K，突出了可能的重要作用，在这种化合物的相互作用。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程，得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比，并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin and anomalous Hall effects emerging from topological degeneracy in Dirac fermion system CuMnAs
正交相CuMnAs被认为是费米能级附近的反铁磁半金属结线和狄拉克点。利用第一性原理计算，结合磁结构和（自旋）Berry曲率的对称性分析，研究了正交晶系CuMnAs的拓扑能带与输运现象（自旋霍尔效应和反常霍尔效应）之间的关系.研究表明，在基态，CuMnAs中自旋轨道耦合带隙的节线主要产生大的自旋霍尔电导。虽然CuMnAs的基态磁对称性禁止了有限的反常霍尔效应，但外加磁场会产生显著的反常霍尔电导分量，并伴有磁对称性破缺。我们确定，占主导地位的贡献，异常霍尔组件来自进一步提升外部磁场下的带简并与分裂的节线附近的费米能自旋轨道耦合产生的布洛赫态。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Stark difference in the in-plane anomalous Hall response in Zintl compounds EuA2Sb2 (A = Zn, Cd) thin films
该研究对比EuZn2Sb2与EuCd2Sb2薄膜的面内反常霍尔效应，揭示其符号和磁场依赖的显著差异，并归因于不同的能带反转参数。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio prediction of anomalous Hall effect in antiferromagnetic CaCrO$_3$
Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University（大阪大学科学工业研究所）；Department of Precision Engineering, Graduate School of Engineering, Osaka University（大阪大学大学院工学研究科精密工程专攻）
研究通过从头计算预测反铁磁CaCrO3中的异常霍尔效应，揭示反铁磁序参数与铁磁序参数在非对称空间群中的相同不可约表示，导致k空间中非零 Berry 曲率，增强霍尔效应。
2023-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling Analysis of Anomalous Hall Resistivity in the Co$_{2}$TiAl Heusler Alloy
研究了Co $_{2}$ TiAl Heusler合金的磁输运特性，包括不同磁场下的电阻率（$ρ_{xx}$）、不同温度下的等温磁电阻和霍尔电阻（$ρ_{xy}$）。Co $_{2}$ TiAl合金在居里温度（T $_{C}$）$\sim$ 125 K以下表现出顺磁（PM）到铁磁（FM）的转变。在FM区，电阻率和磁阻揭示了自旋翻转电子-磁振子散射，霍尔电阻率揭示了反常霍尔电阻率（$ρ_{xy}^{AH}$）。异常霍尔电阻率与电阻率的标度建立了负责异常霍尔电阻率的非本征散射过程;然而，与侧跳贡献相比，偏斜散射是主导机制。磁电阻和侧跳对异常霍尔电阻率的贡献之间一一对应，验证了电子-磁振子散射是侧跳对异常霍尔电阻率的贡献的来源。
2019-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Localization corrections to the anomalous Hall effect in a ferromagnet
我们计算了与自旋轨道散射到电流顶点（侧跳机制）的贡献有关的异常霍尔电导率的本地化修正。我们发现，与普通的霍尔效应相反，存在一个非零的局部化修正的异常霍尔电阻率。在侧跳机制下，对异常霍尔电导率的修正消失，但对于斜散射机制，对异常霍尔电导率的修正不为零。与两种机制相关的非对角电导率的总校正不补偿对角电导率的校正。
2001-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling the Competing Mechanisms of Light-Induced Anomalous Hall Conductivity in Three-Dimensional Dirac Semimetal
本文通过时间分辨太赫兹法拉第旋转光谱实验，阐明三维狄拉克半金属Cd$_3$As$_2$中光致反常霍尔电导率主要源于太赫兹电场辅助的直接光电流，而非Floquet-Weyl节点，并提出普适的微观机制分类。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect from gapped nodal line in Co2FeGe Heusler compound
以钴为主要元素的全Heusler化合物由于外尔费米子和时间反演对称性破缺而显示出反常的输运性质。本文研究了Co_2FeGe Heusler化合物的反常霍尔效应。实验表明，异常霍尔电导率（AHC）100 S/cm，在室温下与78 S/cm的本征贡献。对反常霍耳电阻率的分析表明，与散射无关的本征机制主导着反常霍耳电阻率的整体行为。第一性原理计算表明，EF附近的节线产生的Berry曲率是Co2 FeGe Heusler化合物中AHE的主要来源。理论计算的AHC与实验结果基本一致。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput study of the anomalous Hall effect
尽管人们知道异常霍尔效应已经有很长一段时间了，但由于其复杂的起源、与拓扑学的联系以及作为磁序的有用探测器，它仍然吸引着人们的注意。在这里，我们研究的反常霍尔效应使用自动高通量计算方案。计算了2871铁磁材料的本征反常霍尔效应。我们使用这些结果来研究一般性质的异常霍尔效应，如其依赖于自旋轨道耦合或磁化强度的强度。我们还研究了具有最大效应的材料中的异常霍尔效应的起源，并表明大的异常霍尔效应的起源通常与非相对论电子结构中的对称保护带简并有关，通常是镜像对称保护节线。此外，我们研究的磁化方向上的异常霍尔效应的依赖关系，表明在许多材料中，它显着不同的通常假设的表达式$\mathbf{j}^\text{AHE} \sim \mathbf{M} \times \mathbf{E}$。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
