Magnetotransport Study of the Canted Antiferromagnetic Phase in Bilayer $ν=2$ Quantum Hall State
研究了双层量子霍尔态在总填充因子$ν=2$下的磁输运性质。我们测量了激活能作为总电子密度和两层之间的密度差的函数。我们的实验数据清楚地表明,出现了倾斜的反铁磁(CAF)相之间的铁磁相和自旋单态相。CAF相的稳定性进行了讨论的实验结果和理论计算之间的比较,使用Hartree-Fock近似和精确对角化的研究。数据还揭示了CAF相的内在结构,根据层内和层间相关性之间的主导性分为两个区域。
2006-01-30 cond-mat.mes-hall
Non linear magnetotransport theory and Hall induced resistance oscillations in graphene
研究了直流偏压下石墨烯非线性磁电阻的量子振荡。我们提出了一个理论模型的非线性磁输运的石墨烯载流子。该模型是基于有效的狄拉克方程的精确解在交叉的电场和磁场,而随机分布的杂质的影响微扰添加。为了计算非线性电流,我们开发了一个协变公式的迁移中心理论。对大磁场区微分电阻率的分析表明,当直流电流超过阈值时,Shubnikov de Hass振荡的极值反转。这一结果与实验观察结果符合得很好。在小磁场下,超净石墨烯样品存在霍尔感应电阻振荡。这些振荡起源于朗道能级之间的朗道-齐纳跃迁,朗道能级被强霍尔电场倾斜。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (II. Fractional Quantum Hall Effect)
我们提出了一种在石墨烯(GSHHE)中观察到的分数量子霍尔效应的方法,该方法基于我们先前为嵌入量子阱(GSHHE)中的二维电子系统中的分数量子霍尔效应开发的模型[Hidalgo,2013(*)]。提出的二维电子气(2DEG)哈密顿量对称性破缺的基本思想是:在磁场作用下,由于电离杂质而产生静电势时,二维电子气中每个电子的哈密顿量对称性破缺。随着磁场的增加,静电势的影响也在变化,从而改变了哈密顿量的空间对称性:从连续到离散。该模型提供了在石墨烯中观察到的奇数分数态和相应的平台,p/3,p是任何整数。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in Weyl semimetal
近年来量子非线性霍尔效应的发现使非线性输运领域重新活跃起来。在这里,我们预测磁场诱导的非线性霍尔效应在时间反演对称Weyl半金属。我们表明,带几何量的相互作用,如贝里曲率,和磁部分的洛伦兹力可以引起有限的非线性霍尔电导率是线性的磁场。这种非线性霍尔电导率可以通过非线性输运测量以及光电流和二次谐波产生等非线性光学现象来表现。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
Topological classification of k.p Hamiltonians for Chern insulators
我们证明了存在两个不同的拓扑类的低能量k.p哈密顿陈绝缘体。使用范例的单谷两带模型的例子,我们表明,k.p哈密顿,我们称本地有一个拓扑不变量,精确地对应于霍尔电导率和线性分散的手征midgap边缘状态的扩展点。非局部k.p哈密顿算子的拓扑不变量是系统霍尔电导率的两倍。这一类的特点是由一个非本地散装边缘对应midgap边缘状态出现远离高对称性k.p膨胀点。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of 8-Pmmn borophene: effects of Hall field and strain
多晶型的${\rm 8-Pmmn}$硼化物是一种各向异性的狄拉克材料,在两个谷处具有倾斜的狄拉克锥。狄拉克锥在两个谷处的倾斜方向相反,这在存在面内电场(霍尔场)的情况下通过谷依赖的朗道能级表现出来。朗道能级对谷指数的敏感性导致霍尔场存在下的谷极化磁输运性质,这与具有各向同性非倾斜狄拉克锥的单层石墨烯相反。利用线性响应理论计算了低温区的纵向电导率和霍尔电导率。给出了纵向电导率的解析近似形式,揭示了狄拉克锥的倾斜对纵向电导率振荡(Shubnikov-de Hass振荡)频率的影响。另一方面,霍尔电导率表现出类似石墨烯的平台,除了谷依赖台阶的出现,这完全归因于霍尔场诱导的提升谷简并在朗道能级。另一个值得注意的点是,如果真实磁场被应变诱导的伪磁场所取代,则电场失去其引起谷极化输运的能力。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Quantum magnetotransport properties of topological insulators under strain
最近的实验表明,应变碲化汞体材料可以看作是三维拓扑绝缘体(TI)。基于此,我们研究了在磁场作用下,应变对碲化汞表面态磁输运性质的影响。我们解析地导出了零频霍尔电导和碰撞电导,发现与载流子表面折射率有关的衬底应变可以导致表面量子霍尔平台和Shubnikov-de Haas振荡的分离。这些效应可用于产生和检测表面偏振。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence and its dephasing in the giant spin Hall effect and nonlocal voltage generated by magnetotransport through multiterminal graphene bars
受近期实验观察的启发[D. A. Abanin等人,Science 323,328(2011)]中的六端石墨烯霍尔棒中的狄拉克点附近的磁输运中的非定域性,对于宽范围的温度和磁场,我们开发了该现象的非平衡格林函数(NEGF)理论。在相位相干区和强磁场中,我们发现四端桥中存在大的自旋霍尔(SH)电导,其中SH电流仅在狄拉克点(DP)处是纯的,而六端棒中的正、逆SH效应同时作用,在远处的位置处存在非局域电压.“动量松弛”的失相减少了两个数量级的DP的值,同时洗出任何功能远离DP。我们的理论是基于Meir-Wingreen公式,通过现象学的多体自能,然后线性化的多端几何形状,以提取电流和电压的失相。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Theory of the dc Magnetotransport in Laterally Modulated Quantum Hall Systems Near Filling $ν={1/2}$
本文提出了在填充因子$ν={1/2}$附近调制量子霍尔系统直流磁输运的准经典理论。一个弱的一维静电势作用在二维电子气上。获得了与调制线方向成直角的电流对应的电阻率$ρ_\perp$的闭合形式解析表达式以及沿调制线方向的电流的较小分量$ρ_{||}$。结果表明,这两个电阻率分量的调制的存在下的影响。数值结果为$ρ_\perp$和$ρ_{||}$,并显示合理的协议与最近的实验结果。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetotransport and activation energy of the surface states in Cd3As2 thin films
针对Cd₃As₂薄膜表面态磁输运特性,本文通过有效模型分析朗道能带并计算磁导率/磁电阻率,揭示激活能与霍尔平台宽度的关系以解释实验观测,还探讨结构反演对称破缺和杂质散射对平台缺失的影响。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall
Anisotropic three-dimensional quantum Hall effect and magnetotransport in mesoscopic Weyl semimetals
外尔半金属正在成为各种新现象的一类新的量子材料平台。特别是由表面费米弧和体相对论态构成的外尔轨道有望在磁输运中发挥关键作用,甚至导致三维量子霍尔效应(QHE)。这是实验和理论上的重要,但还不清楚它是否承担基本上相同的现象,作为传统的二维QHE。我们发现了磁场作用下量子输运的非常规全三维各向异性。强烈的抑制,甚至消失的QHE发生时,霍尔条电流旋转远离被横向到平行于外尔点对齐,这是由于一个特殊的缺乏传统的散装边界对应。此外,沿磁场的输运可以表现出显著的负磁电阻到正磁电阻的反转。这些结果确立了这种QHE系统作为一种新型三维量子物质的独特性。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin magnetotransport in two-dimensional hole systems
在垂直于阱平面的弱磁场H存在下,计算了非对称量子阱中占据基态子带并与静态无序势相互作用的二维空穴的自旋电流.同时考虑了自旋-轨道耦合和塞曼耦合。结果表明,所施加的电场激发横向(自旋霍尔)和对角自旋电流,后者改变其符号在一个有限的H和变得大于自旋霍尔电流作为H的增加。引入有效自旋霍尔电导率来描述霍尔棒中的自旋响应,在弱无序的情况下,磁场显著地增强了有效自旋霍尔电导率,并表现出对H的非单调依赖性。
2007-06-17 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (III. Bilayer)
本文是作者在石墨烯体系磁输运性质方面的第三篇工作。在第一个中,分析了单层石墨烯(MG)中的整数量子霍尔效应,MGIQHE(Hidalgo,2014)。第二个主题是对分数量子霍尔的理解,也是在MG中,(MG HALHE),(Hidalgo,2015),基于我们在半导体量子系统中分数量子霍尔效应的模型,Hidalgo(2013)。本工作的目的是分析在双层石墨烯(BG)、BGIQHE中观察到的整数量子霍尔效应作为栅极电压和磁场两者的函数。我们的方法是一个单电子的方法,首先开发的整数量子霍尔(IQHE)和Shubnikov-de Haas(SdH)的任何半导体量子阱(QW)中的二维电子气(2DEG)的影响的研究(Hidalgo,1995年,1998年,2007年)。BG的该模型的扩展再现了IQHE和SdH的主要观察特征,并且作为栅极电压和磁场两者的函数,特别是在值处的平台,其中n= 0,1,2.因此,该方法将在QW和石墨烯两者中观察到的量子霍尔效应(整数和分数)集成在同一物理框架中。
2016-02-08 cond-mat.mes-hall
Spin Magnetotransport in a Two-Dimensional Electron System under quantum Hall regime and with Rashba spin-orbit effect
本文给出了一个计算二维电子系统(2DES)中磁导和整数量子霍尔效应(IQHE)的简单模型,其中自旋是系统中的另一个自由度。2DES被限制在一个量子阱(QW)沉浸在异质结构,其中Rashba自旋轨道相互作用存在。当外加磁场时,分析了自旋轨道相互作用和塞曼效应对2DES磁导的竞争。此外,该模型再现的情况下,两个子带被占用的量子阱。在这种情况下,与每个子带相关的不同自旋取向的2DES可以被独立地处理,假设整个系统是四个独立系统(两个子带加上每个子带中的两个2DES自旋系统)的和。该模型已被测试与实验结果从2DES中形成的InGaAs层的一个和两个子带。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall
Strong influence of spin-orbit coupling on magnetotransport in two-dimensional hole systems
鉴于电自旋操纵和量子计算应用,最近的显著注意力已经被投入到具有非常强的自旋-轨道相互作用的半导体空穴系统。然而,实验测量,识别和量化自旋轨道耦合效应的运输,如电诱导自旋极化和自旋霍尔电流,是具有挑战性的。在这里,我们表明,二维(2D)空穴系统的磁输运性质显示强烈的签名的自旋轨道相互作用。具体而言,低磁场霍尔系数和纵向电导率包含的贡献,这是第二阶的自旋轨道相互作用系数和非线性的载流子数密度。我们提出了一个适当的实验装置来探测这些自旋轨道相关的磁输运性质,这将允许一个直接从磁输运提取的自旋轨道系数。
2017-08-25 cond-mat.mes-hall
Nature of magnetotransport in metal/insulating-ferromagnet heterostructures: Spin Hall magnetoresistance or magnetic proximity effect
研究了反铁磁γ -IrMn_3/Y_3Fe_5 O_(12)(YIG)和Pt/YIG异质结的反常类霍尔效应(AHLE)和有效各向异性磁电阻(EAMR)。对于γ -IrMn 3/YIG,由于自旋霍尔磁阻(SMR)和界面反铁磁未补偿磁矩引起的磁邻近效应(MPE)之间的竞争,EAMR和AHLE电阻率随温度的变化而改变符号。与此相反,对于Pt/YIG的AHLE电阻率随温度变化的符号,而没有观察到的EAMR的符号变化。这是因为MPE和SMR分别在AHLE和EAMR中起主导作用。AHLE和EAMR作为一种新型的电磁性质,在解决金属/绝缘铁磁体异质结构中的MPE和SMR问题上发挥了重要作用。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface-dependent magnetotransport properties for thin Pt films on ferrimagnetic Y3Fe5O12
本文研究了在铁磁绝缘体Y_3Fe_5O_(12)上生长的1.8nm厚Pt薄膜在宽温区(0.46-300 K)和宽磁场区(-15-15 T)的磁电阻和霍尔效应。在低温制度下,观察到的量子校正电导率,弱的反局域化行为中观察到的Pt膜被严重抑制时,膜连接到Y3 Fe 5 O 12。Pt膜的霍尔电阻也受到Y3 Fe 5 O 12的影响,并且在很宽的温度范围内表现出对数温度依赖性。在高场范围内的磁输运性质的显着影响的Pt和Y3 Fe 5 O 12之间的界面。
2014-06-07 cond-mat.mes-hall
A study of the magnetotransport properties of the graphene (I. Monolayer)
我们提出了一个单电子的方法来分析的单层石墨烯的磁输运性质作为两个功能,栅极电压和磁场,以及,它们随温度的演变。本文提出的模型是我们以前研究半导体量子阱中二维电子系统的量子Hall和Shubnikov-de Haas效应的模型的推广。现在,在石墨烯中的这两种现象的框架中的研究涉及包括两个带和两个简并谷的存在(倒易空间中的点K和K')。基于单电子近似,我们表明它是能够再现的霍尔和对角磁导率(和相应的磁导率)的实验中观察到的整个特性,作为栅极电压和磁场的函数。在该模型中,由表达式2(2n+1)确定的单层石墨烯中观察到的霍尔平台系列以自然的方式出现,作为石墨烯的能谱的特定量子化的结果。因此,另一方面,所提出的方法集成了在石墨烯和量子阱半导体中观察到的量子霍尔效应
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Edge Channel Dominated Magnetotransport in PbTe Wide Parabolic Quantum Wells
在PbTe宽抛物量子阱(WPQW)中观察到霍尔电阻中的平台状结构,其对应于与从量子霍尔效应已知的相同方式的Shubnikov-de Haas振荡。同时,观察到对应于Rxx和Rxy中的结构的非局部信号。我们发现一个标准的量子霍尔系统和这个准三维WPQW系统之间的惊人的对应关系。
1997-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum-Geometric Fingerprints of Altermagnetic Order in Planar Magnetotransport
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
研究通过平面磁输运识别交替磁序,发现其量子几何特性可产生线性和非线性平面霍尔效应及非 reciprocal 长度响应,揭示了交替磁序对磁响应的决定作用。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall
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
Theory of magnetotransport in artificial kagome spin ice
具有特殊几何形状的磁性纳米阵列表现出与自旋冰材料相似的非平凡集体行为。在这里,我们提出了一个新的电路模型来描述复杂的磁输运现象,在人工kagome自旋冰。在这幅图中,系统可以被看作是一个由位于蜂窝阵列顶点的电压源驱动的电阻网络。这些源的不同端子之间的差分电压与支配局部磁化排序的冰规则有关。电路模型涉及的横向霍尔电压的戈薇冰的潜在的自旋相关性。将磁性纳米阵列视为超材料,我们提出了一个将霍尔电阻与系统磁化分量联系起来的介观本构方程。我们进一步表明,霍尔信号显着增强时,戈薇冰经历磁荷有序过渡。我们的分析可以很容易地推广到其他晶格几何形状,提供了一个定量的方法设计的磁阻器件的基础上人工自旋冰。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport patterns of collective localization near $ν=1$ in a high-mobility two-dimensional electron gas
我们报道了最新一代GaAs/AlGaAs样品中$ν=1$整数量子霍尔态的复杂磁输运模式,该样品具有创纪录的高电子迁移率。在$ν=1$平台两侧的凹入整数量子霍尔效应表明形成了整数量子霍尔维格纳固体,一种集体绝缘体。此外,在固定的填充因子下,整数量子霍尔-维格纳固体区域的纵向电阻随温度的变化呈现出一个尖锐的峰值。到目前为止,纵向电阻与温度的关系中的这种尖峰仅在高朗道能级形成的气泡相中检测到,但在安德森绝缘体区域中不存在。我们建议,在足够低的无序尖峰的纵向电阻与温度的轨迹的样品是所有各向同性的电子固体,形成在整数量子霍尔平台的侧翼的通用传输签名。我们讨论了这些尖锐的电阻峰的可能来源,我们画出了一个稳定图的绝缘相在$ν$ - $T$相空间。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport and mobility spectrum of topological carriers in (001) SnTe/PbTe heterojunctions
测量了在(001)非掺杂CdTe衬底上用分子束外延技术生长的SnTe/PbTe异质结的磁输运特性。在低磁场下,观察到电导率的量子修正,这可能归因于结界面处拓扑状态的存在。对于具有5 nm厚的SnTe层的样品,数据分析表明,中间带隙态实际上是带隙的。然而,在10 nm和20 nm的SnTe/PbTe样品的相位相干效应充分解释假设存在的无隙狄拉克锥。在较高的磁场的磁输运的迁移率谱分析(MSA)的框架中描述。我们表明,电子和空穴同时观察到的峰值可能源于所有的SnTe/PbTe异质结的拓扑状态的能量等值面的凹和凸的部分-而不是从携带负和正电荷的准粒子的存在。这种解释是支持的数值计算的无隙(100)狄拉克锥的电导率张量分量,在一个经典的模型和玻尔兹曼输运方程的解决方案的基础上进行。我们的方法表明MSA在应用于拓扑物质的磁输运测量的可行性。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport of Weyl semimetals with tilted Dirac cones
外尔半金属(WSM)在磁输运过程中由于守恒定律的破坏而表现出手征反常。在这里,我们分析了WSM的磁输运的存在下的时间反转的破缺倾斜参数。利用半经典玻尔兹曼方程推导出了小倾斜极限下的磁导率的解析表达式。我们预测一个平面霍尔电流横向电场和平面内包含磁场和电场和比例线性倾斜参数。在电场和磁场彼此平行的情况下,也存在倾斜诱导的横向电导率,这是常规霍尔电流完全消失的情况。
2019-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetotransport properties of two-dimensional fermions with $k$-cubic Rashba spin-orbit interaction
在掺杂$p$的半导体异质结中形成的重空穴气和{ \mbox SrTiO} ${}_3$表面上的电子气中的自旋轨道相互作用的动量是立方的。在这里,我们报告的k-立方Rashba自旋轨道耦合的二维费米子系统的磁输运性质。我们研究纵向(Shubnikov-de Haas(SdH)振荡)和霍尔分量的电阻率张量解析以及数值。纵向电阻率由于自旋上和自旋下费米子不同的SdH振荡频率$ f_{\pm} $而呈现拍频模式。我们提出了经验形式的$ f_{\pm} $作为精确的表达式是不可用的,这被用来找到的位置的跳动节点。从精确的数值结果中得到的跳动节点和任何两个连续节点之间的振荡数与从建议的经验形式计算的结果非常一致。在霍尔电阻率中,随着自旋-轨道耦合常数的增加,在两个常规霍尔电阻率之间出现了一个额外的霍尔平台。该附加平台的宽度随着自旋-轨道耦合常数而增加。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall
Berry-curvature-induced linear magnetotransport in magnetic Weyl semimetals
磁输运如巨磁电阻和霍尔效应是基础物理和技术的核心。近年来,一些实验已经清楚地证明了线性磁输运(LMT)与磁场成正比,但其物理机制尚不清楚。在这项工作中,我们表明,Berry曲率效应是一个新的机制主导的LMT。在122个磁点群中,有66个磁点群存在Berry曲率引起的LMT。对于典型的磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$和铁磁MnBi $_2$ Te $_4$,Berry曲率引起的LMT电导率分别达到每特斯拉$10^4$和$10^2$ ${\rm Ω^{-1}m^{-1}}$的数量级,其可通过中等磁场引起的磁化倾斜来调节。我们进一步揭示,贝里曲率诱导的LMT可以检测到的霍尔效应,特别是固有的磁阻超过$100\%$每特斯拉的样品质量不敏感。我们的结果与最近的实验结果一致,揭示了Berry曲率在LMT中的重要作用。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in a 2D Hybrid Band System: Dirac and Heavy Hole Interplay
本文通过含谷间散射的经典双子带模型研究6.3 nm无带隙HgTe量子阱,发现Dirac空穴主导导致Hall电阻十倍增强,并提取两类载流子迁移率。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin bilinear magnetotransport effect in Weyl/Dirac semimetal
该研究基于扩展半经典理论建立二维和三维系统双线性磁输运的统一理论,分类了电流贡献项,发现新型内禀普通霍尔电流,并将理论应用于两类模型,为相关实验和器件研究提供基础。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Symmetry driven spin anisotropic magnetotransport in quantum spin Hall insulator WTe2 1T
本文通过比较单层 1T WTe2 的 x、y 边缘纳米带磁输运,证明非简单对称性导致边缘态自旋劈裂的方向各向异性,并保护 ΓX 方向自旋简并。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetotransport properties of high-quality single crystals of Weyl semimetal WTe2: Sign change of Hall resistivity
本文报道了在B//c外加磁场作用下,用高质量的II型Weyl半金属WTe_2单晶体对霍尔效应的系统研究。剩余电阻率比为1330,在2 K下9 T下的大磁阻为1.5 \times 10^6%,在文献中处于最高级别,证明了它们的高质量。基于一个简单的双带模型,结合霍尔和电阻率数据,唯一地确定了电子和空穴载流子的密度(n_e和n_h)和迁移率(μ_e和μ_h)。在2K下ne和nh之间的差异约为1%,表明系统处于几乎补偿的条件下。在~20 K以下,由于μ h/μ e迅速增大而使霍尔负电阻率迅速增大,并趋于1。在低于3 K的低场区,我们发现霍尔电阻率变为正值,反映出μ_h/μ_e在此区域最终超过1。载流子密度和迁移率的这些反常行为可能与费米面上的Lifshitz跃迁和/或自旋织构的存在有关。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetochiral anisotropy on a quantum spin Hall edge
本文提出量子自旋霍尔边缘非线性磁输运理论,揭示边缘磁手性各向异性的两种机制,并与单层WTe2实验吻合。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of the $α$-T$_3$ model
使用著名的久保公式,我们评估磁输运量,如碰撞和霍尔电导率的$α$-T $_3$模型。在强磁场下,碰撞电导率出现一系列峰值。$α=0$(石墨烯)的每个电导率峰在有限$α$存在下分裂成两个。由于来自两个谷的贡献之间的有限相位差,发生这种分裂。计算了态密度,探讨了电导峰分裂的原因。随着$α$接近$1$,电导率峰的右分裂部分更接近下一个电导率峰的左分裂部分。在$α=1$处,它们彼此合并以产生一系列新的电导率峰。另一方面,当我们将$α$从$0$调谐到$1$时,霍尔电导率经历从$σ_{yx}=2(2n+1)e^2/h$到$σ_{yx}=4ne^2/h$的平滑过渡,其中具有$n=0,1,2,...$。对于中间体$α$,我们在以$e^2/h$为单位的值$0,2,4,6,8,...$处获得霍尔平台。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Topological Edge States and Fractional Quantum Hall Effect from Umklapp Scattering
研究了磁场作用下各向异性晶格带的量子霍尔效应。在特定的磁场下,引起共振Umklapp散射,该系统在体中是带隙的,并且支持与拓扑绝缘体非常相似的手性边缘态。对于整数和分数量子霍尔效应,这些间隙导致霍尔电导率恰好在已知填充n/m(正整数和奇数m)处的平台。对于双带,我们发现拓扑相变的相位,支持带隙边缘状态与平坦的色散。在光晶格中,可以直接检验所预言的拓扑效应。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall
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
In-situ monitoring the magnetotransport signature of topological transitions in the chiral magnet Mn$_{1.4}$PtSn
本文利用新型原位测量平台同步获取Mn$_{1.4}$PtSn的自旋结构与霍尔电压,发现其霍尔电压无需拓扑霍尔效应的额外贡献即可解释,且反斯格明子的形成与湮灭不影响霍尔电压。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High quality magnetotransport in graphene using the edge-free Corbino geometry
我们报告了由同心圆电极组成的Corbino几何结构中的石墨烯器件的制造,该同心圆电极没有连接内部电极和外部电极的物理边缘。高器件迁移率实现了使用氮化硼封装与双石墨栅极结构。体电导测量的量子霍尔效应(QHE)制度优于以前报道的霍尔棒测量,提高分辨率观察到的整数和分数QHE状态。我们确定明显的相变的分数序列中的最低和第一激发朗道能级(LLS)和观察到的功能与电子固相在较高的LLS。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in ferromagnetic Mn5Ge3, Mn5Ge3C0.8, and Mn5Si3C0.8 thin films
研究了铁磁Mn_5Ge_3、Mn_5Ge_3C_(0.8)和Mn_5Si_3C_(0.8)薄膜的电阻率、各向异性磁电阻(AMR)和反常霍尔效应。数据显示了铁磁金属的行为特征,反常霍尔系数随居里温度线性增加。而对于铁磁Mn5Si3C0.8的正常霍尔系数R0和AMR比是独立的温度,这些参数强烈地随着温度的锗化物薄膜。这种差异归因于由于不同的晶格参数和不同的原子构型(Ge与Si类金属)而导致的材料中的电子态的不同杂化。伴随的符号变化的R0和AMR比与温度的锗化物薄膜进行了讨论,在两个电流模型表明在低温下的电子少数自旋运输。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-linear magnetotransport phenomena in high-mobility two-dimensional electrons in InGaAs/InP and GaAs/AlGaAs
本文报道了直流驱动下高迁移率InGaAs/InP和GaAs/AlGaAs霍尔棒样品$\Idc$的非线性微分电阻$r_{xx}=dV_{xx}/dI$中的磁输运现象的观测和分析。具体地,观察到在大填充因子下的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡在足够大的$\Idc$值下反转它们的相位。这种相位反转被解释为是由于电子加热效应。在量子霍尔效应机制中,$r_{xx}$振荡转变成具有对应于奇数和偶数填充因子的不同斜率的菱形图案。在奇数填充因子下的菱形特征可以用作探针来确定自旋能隙。还观察到零电流异常(ZCA),其表现为在零电流下$r_{xx}(\Idc)$特性中的窄谷。ZCA效应强烈地依赖于温度,在1 K以上消失,而运输金刚石持续到更高的温度。运输钻石和ZCA完全再现在一个更高的迁移率GaAs/AlGaAs霍尔条结构,确认这些现象反映了二维系统的固有特性。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport measurements on freely suspended two-dimensional electron gases
本文对AlGaAs/GaAs异质结中自由悬浮二维电子气的磁输运进行了测量。实现这种器件的技术依赖于一种特殊的MBE生长的GaAs/AlGaAs异质结构,包括牺牲层。我们制作了简单的霍尔棒以及量子腔和量子点系统。我们发现明显的Shubnikov-de Haas振荡,并观察可折叠性共振,允许在这些100 nm的薄膜中的电子气的表征。
2000-08-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic miniband and magnetotransport property of a graphene superlattice
计算了石墨烯片在一维余弦势和磁场作用下的本征能和电导率。随着磁场的增加,这种石墨烯超晶格呈现出三种不同的磁性微带结构。它们分别是三重简并朗道能级谱、有限色散的非简并微带和与原始石墨烯相同的朗道能级谱。磁长度与势函数周期的比值是决定超晶格电子结构的特征量。对应于这些不同的电子结构,对角电导率在弱和中等磁场的情况下呈现非常强的各向异性。但主要的磁输运取向从超晶格的横向转变为纵向。更有趣的是,在弱磁场的情况下,超晶格表现出半整数量子霍尔效应,但在霍尔平台之间有很大的跳跃。因此,它不同于原始石墨烯。
2010-04-04 cond-mat.mes-hall
Quantum geometric map of magnetotransport
Shenzhen University(深圳大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));The University of Hong Kong(香港大学)
本文提出量子几何图谱解释磁输运现象,揭示自旋和轨道诱导的霍尔效应由量子度量偶极和四极贡献,发现反常的间带贡献,研究拓扑绝缘体表面狄拉克锥的自旋诱导霍尔效应,发现阶梯状霍尔效应。
2026-04-16 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in a two-dimensional electron gas in the presence of spin-orbit interaction
本文计算了在垂直磁场和自旋-轨道相互作用(SOI)作用下二维电子气(2DEG)的输运系数。SOI将相邻朗道能级的自旋向上和自旋向下状态混合成两个新的、不相等间隔的能量分支。作为能量的函数的加宽的态密度和作为磁场的函数的纵向电阻率显示出与观测一致的拍频模式。拍频模式中任何两个连续节点的位置近似决定了Rashba项的强度。强SOI导致磁阻峰分裂和霍尔平台数目加倍。霍尔电阻率导数的峰值反映了SOI的强度。
2003-01-24 cond-mat.mes-hall
Apparent temperature-induced reorientation of quantum Hall stripes
我们对高质量GaAs量子阱中的量子霍尔条纹在微倾斜磁场中的磁输运测量表明,条纹的取向可以随温度而改变。场冷却和场加热测量,以及在中间温度下的滞后观察,使我们能够得出结论,所观察到的温度引起的条纹的重新取向是由于存在两个不同的极小值的破磁电位。我们还发现,本机的破磁机制不依赖于温度和低温磁输运数据应谨慎对待,因为它们不一定揭示真正的基态,即使在没有磁滞。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport of Functional Oxide Heterostructures Affected by Spin-Orbit Coupling: A Tale of Two-Dimensional Systems
氧化物异质结构允许详细研究2D电子输运现象。在此,在选定的自旋轨道耦合系统的磁输运的不同方面进行了分析,其特征在于它们的单带和多带的行为,分别。实验上,对BaPbO $_3$ /SrTiO $_3$单带系统的温度和磁场依赖测量揭示了弱反局域化(WAL)和电子-电子相互作用(EEI)的强烈相互作用。在一个计划,它对待这两个,WAL和EEI,在平等的基础上,EEI在低温下的一个强大的贡献被发现,这表明出现了一个强相关的基态。此外,现在考虑多频带效应,因为它们出现,例如,在模型系统LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$中,理论研究预测填充对具有混合带的系统中的拓扑霍尔效应的巨大影响。已经很弱的能带耦合产生了与众所周知的霍尔电导率的显著偏差,这在完全量子力学处理中是可以解释的,该处理建立在交叉的霍夫施塔特能带的杂交基础上。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic magnetotransport in two-dimensional electron systems with macroscopic obstacles
本文理论上研究了含宏观障碍物样品中粘性电子流体的磁输运,采用流体动力学和准流体动力学两种方法,发现纵向磁阻率为强负值,理论与高质量GaAs量子阱实验数据吻合,证实了流体动力学输运区域的实现。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall
Quantifying the spin mixing conductance of EuO/W heterostructures by spin Hall magnetoresistance experiments
自旋霍尔磁电阻(SMR)允许通过磁输运实验研究磁性有序绝缘体与正常金属的异质结构中的磁性织构。本文报道了在原位制备的具有磁性和化学定义良好的界面的铁磁EuO/W薄膜双层膜中观察到的SMR。我们利用角度依赖和场依赖的磁输运测量作为温度的函数的磁阻效应的特征。应用所建立的SMR模型,我们推导并量化了复自旋混合界面电导的实部和虚部。我们发现虚部比实部大一个数量级。两者都随着温度的升高而降低。这种减少与铁磁体中的热波动一致。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in two-dimensional electron gases on cylindrical surfaces
我们在GaAs量子阱中制备了高迁移率的二维电子气,研究了沿电流路径变化的磁场下的磁输运行为.在导电路径两侧的测量中,量子霍尔效应表现出很强的不对称性.我们测定了量子阱位置的应变.我们在8微米宽的准直结构中观察到弹道输运。
2007-03-26 cond-mat.mes-hall
On the magnetotransport of 3D systems in quantizing magnetic field
计算了置于量子化磁场中的三维电子气的电阻率分量,并考虑了Peltier热电效应和Seebeck热电效应联合作用引起的修正。纵向、横向和霍尔磁致伸缩率都表现出类似的1/H周期振荡,是磁场和温度的普适函数。
2014-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetotransport signatures of the proximity exchange and spin-orbit couplings in graphene
石墨烯在铁磁绝缘体或铁磁金属上的隧道势垒,有望表现出巨大的邻近交换和自旋轨道耦合。我们使用一个现实的传输模型的电荷无序散射和解决的线性玻尔兹曼方程数值精确的各向异性费米轮廓的修改狄拉克电子找到这些邻近效应的磁输运签名:邻近各向异性磁阻,反自旋电流效应,和平面霍尔电阻率。我们建立了相应的各向异性,由于交换和自旋轨道耦合,相对于磁化方向。我们还提出了参数图,指导观察运输磁各向异性接近石墨烯的最佳制度。
2016-08-12 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport properties of an unconventional Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electronic system
Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学)
研究非传统Rashba自旋轨道耦合二维电子系统的磁输运性质,发现自旋分支内存在自旋极化纵向电导振荡及量子霍尔电导的量子化特性。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall
Beating pattern in quantum magnetotransport coefficients of spin-orbit coupled Dirac fermions in gated silicene
本文对自旋轨道耦合门控硅烯在空间周期调制存在和不存在下的磁输运系数进行了理论研究。自旋-轨道耦合和垂直电场的联合作用通过形成规则的Weiss振荡和SdH振荡的拍频模式而体现出来。除了数值结果外,还提供了打浆斑图形成的分析结果。分析结果给出了一个拍频条件,该条件对于通过简单地计算任意两个连续节点之间的振荡次数来确定自旋轨道耦合常数是有用的。此外,给出了调制效应对碰撞电导率和霍尔电导率影响的数值结果。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Hierarchy of Spin and Valley Symmetry Breaking in Quantum Hall Single Layer Graphene
我们探索了几种打破单层石墨烯中$n=0$四重朗道能级简并的微观机制。在SU(4)对称库仑交换作用下,考虑了谷散射随机势、塞曼相互作用和电子-声子耦合。在所有考虑的机制中,它是电子-声子耦合与塞曼相互作用相结合,导致了$n=0$朗道能级的完全分裂。根据我们的研究结果,对最近关于$n=0$石墨烯朗道能级SU(4)对称性的“谷优先”或“自旋优先”破缺的争论进行了研究.证明了谷极性相反的朗道能级之间存在中隙态。
2009-10-08 cond-mat.mes-hall
Berry curvature induced magnetotransport in 3D noncentrosymmetric metals
利用半经典Boltzmann输运理论,考虑Berry曲率和轨道磁矩的影响,研究了非中心对称金属的磁电和磁热输运性质.这些效应使磁电和磁热电导率具有二次B依赖性,导致了平面霍尔效应、负磁阻、平面能斯特效应和负塞贝克效应等有趣的现象。与这些效应相关的输运系数显示出相对于所施加的电场和磁场之间的角度的通常的振荡行为。非中心对称金属的能带除了在一个带接触点处被Rashba自旋轨道耦合分裂。当费米能级低于(高于)带接触点时,观察到巨(减)负磁电阻。磁阻性质的这种差异与相应费米表面上的速度、Berry曲率和轨道磁矩的大小有关,其中轨道磁矩起主导作用。当费米能级低于(高于)能带接触点时,绝对磁电阻和平面霍尔电导率随Rashba耦合参数的增大而减小(增大)。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall