Nature of the antiferromagnetic quantum phase transition on the honeycomb lattice
我们解决的性质的反铁磁量子相变,从一个反铁磁半金属在排斥哈伯德模型定义的蜂窝晶格。在临界点,费米子由于与序参量$ϕ$的涨落的强耦合而获得反常的尺寸$η$。有限的$η$反过来诱导一个奇异的$ϕ^{4}$项和一个非解析的自旋磁化率信号赫兹的$ϕ^{4}$理论的崩溃。结果,连续的反铁磁量子相变是内部不稳定的,并变成一级相变。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Single Dirac-Cone State and Quantum Hall Effects in Honeycomb Structure
蜂窝晶格系统具有四种类型的狄拉克电子,对应于自旋和谷自由度。我们考虑一个只包含一种无质量电子和三种有质量电子的态,我们称之为单狄拉克锥态。我们分析了在这种状态下的量子霍尔(QH)效应。我们对Chern数和spin-Chern数作了详细的研究。我们明确了石墨烯中发现的非常规QH效应的起源。我们还证明了在磁场中,单Dirac锥态可以具有任意大的自旋陈数。反铁磁过渡金属氧化物在电场作用下或具有反铁磁有序结构的硅烯在电场作用下都会产生这种状态。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnon-polarons in honeycomb antiferromagnets with spin-flop transition
本研究理论分析二维蜂窝反铁磁绝缘体中磁振子-极化子的热霍尔输运,揭示垂直磁场诱导的自旋翻转相变及其磁弹性内在贡献,并给出电导率随磁场与温度的变化。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall
Quarter-Filled Honeycomb Lattice with a Quantized Hall Conductance
研究了具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格上的一般二维跳跃模型,其中不要求半填充晶格是拓扑绝缘体。对于四分之一(或四分之三)填充,我们表明,一个量子化的霍尔电导的状态一般出现在存在足够强度的塞曼场。我们讨论了哈伯德相互作用的影响,并认为自发铁磁性(打破时间反转)将发生,导致量子化的反常霍尔效应。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effects in a Non-Abelian Honeycomb Lattice
研究了非阿贝尔蜂窝光晶格中的可调谐量子霍尔效应。我们发现,随着几种微扰相对强度的变化,量子霍尔效应呈现出不同的特征。即,规范场修饰的次近邻跃迁可以引起量子自旋霍尔效应,塞曼场可以引起所谓的量子反常谷霍尔效应,它包括两个具有相反陈数的量子霍尔态和反向传播的边缘态.当内谷自由度增大时,我们的研究扩展了蜂窝光晶格中量子霍尔效应的研究范围。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exceptional spin wave dynamics in an antiferromagnetic honeycomb lattice
从理论上研究了电流对蜂窝晶格中Néel型反铁磁序自旋波动力学的影响.基于传导电子自旋极化的一般矢量分解,我们发现作用在系统中局域自旋上的电流感生力矩可以存在互易项和非互易项.此外,我们还发现,倒易项会引起自旋波多普勒效应,而非倒易项则会在自旋波动力学中引起丰富的非厄米拓扑现象,包括例外点、体费米弧、非厄米趋肤效应等。我们的结果表明,利用电流可以操纵磁性材料中的非厄米磁振子,这对基础物理学和技术应用都很重要。
2022-06-01 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Magnon Orbital Hall Effect in Honeycomb Antiferromagnets
从理论上研究了蜂窝状反铁磁体中磁振子轨道的输运。我们发现,即使没有自旋轨道耦合,磁振子轨道的Berry曲率也是有限的,由此产生的磁振子轨道霍尔效应是蜂窝状反铁磁体的一种本征性质,其根源仅在于交换作用和晶格结构.由于磁振子轨道霍尔效应的固有性质,磁振子轨道能斯特电导率被估计为比需要有限自旋轨道耦合的磁振子自旋能斯特电导率的预测值大几个数量级。对于预测的磁振子轨道霍尔效应的实验检测,我们调用的磁电效应耦合的磁振子轨道和电极化的强度,这使我们能够检测磁振子轨道积累通过本地电压测量。我们的结果为更深入地理解磁振子轨道的拓扑输运及其在低功率磁振子轨道电子学(即磁振子轨道电子学)中的应用铺平了道路。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall
Zero-energy states and fragmentation of spin in the easy-plane antiferromagnet on a honeycomb lattice
证明了蜂窝晶格上易平面反铁磁体的Neel序参量中的涡旋核束缚两个零能态。值得注意的是,占据这个中间带隙的单个电子的自旋在两个亚晶格之间分裂:虽然它产生了消失的总磁化强度,但它显示了有限的尼尔阶,与假设的背景正交。例如,可以通过平行于石墨烯层的磁场引入必要的易平面各向异性。结果是相关的自旋1/2费米子石墨烯或光学蜂窝晶格,在强相互作用制度。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum spin Hall effect in bilayer honeycomb lattices with C-type antiferromagnetic order
提出在具有C型反铁磁序的双层蜂窝晶格中结合自旋轨道耦合与交错势实现时间反演破缺量子自旋霍尔绝缘体,并由自旋陈数、相图、量子化电阻及PT对称性保护加以验证。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Topological monopole's gauge field induced anomalous Hall effect in artificial honeycomb lattice
人工蜂窝晶格中的涡旋磁结构提供了一个独特的平台来探索由于手性磁化通过直接相互作用赋予循环电子的额外Berry相位曲率而产生的涌现性质。我们认为,虽然平行排列的磁分量导致量子化的磁通的Berry球的中心,在平面内的涡旋循环的磁化引起了意想不到的非平凡的拓扑Berry相位由于规范场变换。这种前所未有的效应表明了矢势在多连通几何系统中的重要性。通过坡莫合金蜂窝晶格上的霍尔电阻测量,获得了对所提出假设的实验证实。对面内手征引起的拓扑规范变换的研究揭示了霍尔电阻$R_{xy}$作为垂直场函数的反常准振荡行为。$R_{xy}$的振荡性质是由于平衡电流的波动作为费米波矢$k_F$的函数,在本文中提出的新配方设想。我们的协同方法表明,人工可调的纳米结构材料提供了新的远景,探索拓扑现象的强大的根本重要性。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques in a Rashba honeycomb antiferromagnet
近年来,利用电流脉冲实现反铁磁畴反转的实验引起了人们对反铁磁体自旋轨道力矩的广泛关注。在这项工作中,我们采用紧束缚模型求解器,kwant,计算的自旋轨道力矩在一个蜂窝晶格上的二维反铁磁体与强自旋轨道相互作用的Rashba型。我们的模型结合了自旋-轨道相互作用,局部s-d-like交换,以及传导电子在原位无序势上的散射,提供了一个角动量弛豫的微观机制。我们考虑两个版本的模型:一个保存和一个破碎的子晶格对称性。一个非平衡交错极化,这是所谓的尼尔自旋轨道扭矩负责,示出消失相同的对称模型,但可能会成为有限的,如果亚晶格对称性被打破。类似地,反阻尼自旋轨道力矩在对称模型中消失,但在亚晶格对称性破缺的模型中变为有限和各向异性。正如预期的那样,反阻尼扭矩也揭示了相当大的依赖于杂质浓度。我们的数值分析也证实了自旋轨道力矩的对称性分类和由于电子动量的面内限制而导致的强力矩各向异性。
2019-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快,直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下,即,倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论,我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率,人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号,甚至比例。此外,自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in the Hubbard Model on the Bernal-stacked Honeycomb Bilayer
利用量子蒙特卡罗模拟、泛函重整化群计算和平均场论相结合的方法,我们研究了半填充Bernal蜂窝双层膜上的哈伯德模型作为双层石墨烯的模型系统.自由带由两个费米点组成,具有二次色散,导致费米能级处的有限态密度,这触发了反铁磁不稳定性,一旦引入局部库仑排斥,就会自发地破坏亚晶格和自旋旋转对称性。我们的结果揭示了一个不均匀的参与的自旋矩在有序的基态,增强的时刻在三重协调网站。此外,我们发现反铁磁基态是强大的增强层间耦合和扩展库仑相互作用。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiple Dirac Spin-Orbital Liquids in SU(4) Heisenberg Antiferromagnets on the Honeycomb Lattice
本研究针对大自旋轨道耦合极限下d¹过渡金属三卤化物的强耦合模型,基于从头算启发的跳跃路径层级结构发现SU(4)对称性在参数空间多位置出现,通过部分子平均场得到独特狄拉克自旋-轨道液体,其动力学结构因子具可观测指纹特征,为相关系统研究提供新方向。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantum Hall Effects with High Spin-Chern Numbers in Buckled Honeycomb Structure with Magnetic Order
作为拓扑绝缘体,量子霍尔(QH)效应由陈数和自旋陈数$\mathcal{C}$和$\mathcal{C}_{\text{spin}}$表示。在传统的QH系统中,我们只有$\mathcal{C}_{\text{spin}}=0$或$\pm \frac{1}{2}$。我们研究了一般单层蜂窝系统中的QH效应。我们通过探索晶格理论中的霍夫施塔特蝶形图和低能狄拉克理论中的扇形图来寻找自旋分辨的特征图案。Chern数和自旋-Chern数是根据晶格理论中的体积-边缘对应和狄拉克理论中的Kubo公式计算的。结果表明,对于某些具有屈曲结构和磁序共存的QH系统,自旋-陈数可以取任意大的值。这是一种新型的拓扑绝缘体。样品可以由具有铁磁有序的硅烯和具有反铁磁有序的过渡金属氧化物提供。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Hall signatures of non-Kitaev spin liquids in honeycomb Kitaev materials
激励最近激增的Kitaev材料讨论的场驱动现象,特别是有限的热霍尔效应的实验观察和理论建议的出现额外的自旋液相超出常规Kitaev自旋液体,我们开发的热霍尔效应的理论理解蜂窝Kitaev材料在磁场。我们的重点是具有自旋费米表面的无带隙U(1)自旋液体,它已被证明是场诱导相。我们证明,在存在的自旋允许的,第二邻居Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用这些自旋液体引起一个有限的,非量子化的,热霍尔电导在磁场。这种热霍尔效应的微观起源可以追溯到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和塞曼耦合的相互作用,它产生了内部U(1)规范通量,扭曲了出射自旋子的运动。我们认为,这种非量子化的热霍尔效应是一个通用的响应Kitaev模型的耦合范围。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triangular antiferromagnetism on the honeycomb lattice of twisted bilayer graphene
我们给出了与三角晶格的三子晶格平面反铁磁序具有相同对称性的态的电子能带结构。如果自旋密度波位于键上,这种状态也可以定义在蜂窝晶格上。我们确定的情况下,是一致的观察扭曲的双层石墨烯:一个相关的绝缘体与能隙,产生一个单一的双退化费米表面后,空穴掺杂。我们还讨论了扩展到金属状态,保持自旋旋转不变性,波动的自旋密度波和散装$\mathbb{Z}_2$拓扑秩序。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Valley-polarized quantum anomalous Hall phases and tunable topological phase transitions in half-hydrogenated Bi honeycomb monolayers
基于第一性原理计算,我们在半氢化Bi蜂窝单层膜中发现了新颖的谷极化量子反常霍尔(VP-QAH)相,在适当的屈曲角下,该相具有-0.19 eV的大禁带,并在自发磁化驱动下发生了可调的拓扑相变.根据磁化方向,可以出现四个不同的相,即,VP-QAH两相,铁磁绝缘态和金属态。当磁化从+ $\mathbf{z}$方向反转到- $\mathbf{z}$方向时,伴随着陈数的符号变化(从-1到+1),手征边缘状态从谷$K$移动到$K'$。我们的研究结果提供了一个平台,设计无耗散电子和谷电子在一个更强大的方式,通过调整的磁化方向。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tunable Valley Polarization and Valley Orbital Magnetic Moment Hall Effect in Honeycomb Systems with Broken Inversion Symmetry
在这封信中,一个可调的谷极化蜂窝系统与破缺的反转对称性,如过渡金属二硫属化物MX2(M = Mo,W; X = S,Se)单分子膜,通过椭圆泵浦进行了研究。与圆形泵浦相比,椭圆泵浦是产生相干谷偏振的更为普遍和有效的方法。当MX2单分子膜的两个谷区被掺杂或极化时,由不同谷区的相反Berry曲率驱动的一种新颖的反常谷区轨道磁矩霍尔效应被预测,并且可以在没有电荷电流的伴随下产生轨道磁矩电流,为谷区电子学和轨道电子学的探索开辟了一条新的途径。谷轨道磁矩霍尔效应被认为可以掩盖自旋霍尔效应,并且在椭圆泵浦下是可调谐的。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropy of Gilbert damping in a Rashba honeycomb antiferromagnet
巨吉尔伯特阻尼各向异性被确定为一个签名的强Rashba自旋轨道耦合在一个蜂窝晶格上的二维反铁磁体。这种现象起源于自旋轨道诱导分裂的传导电子子带,强烈抑制某些自旋翻转过程。因此,自旋轨道相互作用被证明支持一个无阻尼的非平衡动力学模式,对应于一个超快的面内Néel矢量旋进和恒定的非平面磁化。这种现象的基础上说明的二维$s$ - $d$样模型。自旋轨道扭矩和电导率也计算微观这个模型。与吉尔伯特阻尼这些量显示,揭示只有一个弱的各向异性,这是有限的半导体制度对应的费米能量留在附近的反铁磁间隙。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall state from spatially decaying interactions on the decorated honeycomb lattice
拓扑相通常在单个粒子能带结构的水平上编码拓扑。但有一类引人注目的模型表明,量子反常霍尔效应可以完全由相互作用驱动,而母体非相互作用能带结构在拓扑上是微不足道的。不幸的是,到目前为止,这些模型都依赖于不会空间衰减的相互作用,因此是非物理的。我们研究了一个装饰蜂窝晶格上的无自旋费米子模型。利用互补方法、平均场论和精确对角化方法,我们发现了一个由空间衰减相互作用引起的强量子反常霍尔相位。我们的发现为观察完全由相互作用驱动的量子反常霍尔效应铺平了道路。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A new class of nonreciprocal spin waves on the edges of 2D antiferromagnetic honeycomb nanoribbons
反铁磁二维材料在反铁磁子和自旋电子学器件中有着广泛的应用前景,目前正处于理论和实验研究的前沿。最近的实验研究揭示了磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya)对有序基态和磁激发的重要性。在这里,我们提出了一个强大的经典场论的方法来分析磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响,在2D反铁磁纳米带的边缘和体自旋波。我们预测存在一类新的非互易边缘自旋波,其特征在于在相反方向上的相反极化。这些新的边缘自旋波的诱导下,从根本上不同于传统的非互易自旋波的偏振是独立的传播方向。除了在反铁磁自旋波领域的突破外,本研究还进一步分析了边缘结构对磁激发的影响。特别是,我们表明,各向异性的胡须边缘纳米带作为磁拓扑绝缘体在磁振子的应用非常有趣的潜力。
2019-10-12 cond-mat.mes-hall
Local spin ice order induced planar Hall effect in Nd-Sn artificial honeycomb lattice
几何阻挫材料,如自旋冰或kagome晶格,由于自旋手征性而表现出奇异的霍尔效应现象。本文用霍尔探针和极化中子反射率测量方法探讨了Nd-Sn蜂窝状自旋冰中的霍尔效应机理。在一个有趣的观察中,在$T$ $\sim$ 20 K的相对较高温度下检测到霍尔信号的强烈增强。在低场条件下,这种效应归因于自旋冰态的磁矩组态引起的平面霍尔效应。在低温反铁磁状态下,外加场诱导的Nd原子磁矩与晶格中导电电子之间的耦合,在$H$ $\sim$ 0.015 T的很小磁场下,引起了霍尔电阻率的显著增加。实验结果为研究人工自旋冰的平面和场致霍尔效应开辟了新的研究前景。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-van der Waals honeycomb antiferromagnet SrRu$_2$O$_6$ down to a few layers
目前实验实现的二维磁性材料家族由3个$d$过渡金属组成,具有非常弱的自旋-轨道耦合。相比之下,我们报告了一个新的平台,在化学键合和分层4 $d$氧化物,具有较强的电子相关性和竞争的自旋轨道耦合。我们合成超薄片的SrRu $_2$ O $_6$使用可扩展的液体剥离。这些剥离片的特征在于互补的实验和理论技术。纳米片的厚度在三到五个单层之间变化,并且在第一性原理计算内,我们表明反铁磁性在这些超薄层中存活。实验数据表明,剥离发生从垂直于$c$轴的平面作为中介的六方Sr晶格分离的二维磁性蜂窝状Ru层。高分辨率透射电子显微镜图像表明,Ru层之间的平均原子间距略有减少,这与目前的计算结果一致。还观察到纳米片的旋转堆叠的签名。这种新的二维平台提供了巨大的可能性,以探索由于磁性,强相关性和自旋轨道耦合之间的相互作用而出现的新特性。此外,这些效果可以进一步作为层厚度的函数来调节。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Steplike metamagnetic transitions in a honeycomb lattice antiferromagnet Tb$_2$Ir$_3$Ga$_9$
合成了蜂窝晶格反铁磁体Tb $_2$ Ir $_3$ Ga $_9$的单晶,并对其物理性质进行了研究。磁性测量结果表明,在$\approx$ 12.5 K温度下,Tb具有长程反铁磁有序结构,并具有高度的各向异性磁性,中子粉末衍射证实Tb的自旋沿$\va $ -轴分布,平行于Tb-Tb的最短接触。两个场诱导的自旋翻转转换时,观察到的领域是平行于这个轴,分开的平台大致对应于M $\approx$ M $_{\rm{s}}$ /2。输运测量表明,电阻率是金属的不连续性在Néel顺序的发病。热容量显示出类似$λ$的转变,证实了磁性的整体性质。我们提出了一个唯象自旋哈密顿描述的磁化平台作为强伊辛字符所产生的准双峰基态的Tb $^{3+}$离子在\textit{C$_s$}对称性的网站,并表示一个显着的键依赖各向异性的结果。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photovoltaic Berry curvature in the honeycomb lattice
光伏霍尔效应--在没有静态磁场的情况下由强的圆偏振光引起的霍尔效应--已经在Phys.Rev.B79,081406 R(2009)中针对石墨烯提出,其中实现了无质量的狄拉克色散。光伏Berry曲率(标准Berry曲率的非平衡扩展)是理解这种效应的关键量,它出现在Kubo公式中,扩展到强AC场背景下的霍尔输运。在这里,我们阐述的光伏曲率的性质,如在蜂窝晶格的频率和场强的依赖性。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall
Hinge Magnons from Non-collinear Magnetic Order in Honeycomb Antiferromagnet
我们提出量子磁体中的非共线磁序可以包含一种新的高阶拓扑磁振子相,它具有非厄米拓扑和铰链磁振子模。本文考虑了蜂窝格子上相互作用的局部矩三维系统。它最初有利于沿面内方向的共线磁序,当施加垂直于易磁化轴的外部磁场时,其转变为非共线磁序。我们利用磁振子哈密顿量的非厄米性质表明,这种场诱导的转变对应于从拓扑磁振子绝缘体到具有一维铰链模式的高阶拓扑磁振子态的转变。作为一个具体的例子,我们讨论了最近发现的单斜相薄三卤化铬,我们提出的第一个有前途的材料候选人的高阶拓扑磁振子相。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中,我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合,我们观察到手征诱导的差距,手征保护的边缘状态,磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层,热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反,对于反铁磁耦合层,我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中,可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of Magnon Interactions on Transport in Honeycomb Antiferromagnets
本文结合量子场论与平均场理论,研究蜂窝状反铁磁体中三、四磁振子相互作用对自旋能斯特效应的影响,发现三磁振子过程在零温下增强输运,而四磁振子过程在高温下抑制输运。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall
Thermal Hall responses in frustrated honeycomb spin systems
研究了自旋受抑系统中磁振子在温度梯度作用下的几何响应。虽然Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的相互作用通常被纳入,以获得几何非平凡的磁振子带,在这里,我们研究热霍尔磁振子的响应,不依赖于DM的相互作用。具体来说,我们专注于受挫自旋系统与亚晶格自由度,并表明,一个非零的Berry曲率需要打破一个有效的$PT$对称性。基于这种对称性的考虑,我们以蜂窝晶格上的$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型为例进行了研究,并证明了当在两个亚晶格之间引入磁场和非对称性时,处于螺旋相的磁振子支持热霍尔效应.我们还表明,通过温度梯度驱动磁振子会诱导自旋电流的产生(即,磁振子自旋能斯特效应)在$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型中。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Half-filled Kondo lattice on the honeycomb lattice
蜂窝晶格在狄拉克点附近的独特线性态密度为强关联模型带来了许多新的特征。本文利用推广的平均场论研究了蜂窝晶格上Kondo晶格模型在半填充时的基态相图。通过将磁相互作用和Kondo屏蔽同等对待,发现在中间耦合区,除了在Kondo绝缘态和反铁磁绝缘态之间存在一个不连续的一阶量子相变外,还存在一个宽的Kondo屏蔽和反铁磁两种有序共存的区域.此外,Kondo绝缘体的稳定性要求Kondo耦合的最小强度。这些特征归因于正方形晶格中不存在的线性态密度。进一步分析了平均场退耦后的涨落效应,发现相应的反铁磁自旋密度波跃迁属于O(3)普适类。作为比较,我们还讨论了Kondo项链模型和Kane-Mele-Kondo(KMK)模型。有趣的是,我们发现拓扑绝缘态在KMK模型的半填充时对通常的反铁磁有序态是不稳定的。本文的工作有助于进一步研究传导电子与蜂窝晶格上密集局域自旋之间的相互作用。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The Hall conductance, topological quantum phase transition and the Diophantine equation on honeycomb lattice
考虑了磁场中蜂窝晶格上最近邻跳跃积分的紧束缚模型。假设三个跳跃积分中的一个(记为t_a)可以取与另外两个不同的值,研究了蜂窝晶格各向异性控制下的量子相结构,利用丢番图方程分别对弱和强t_a区域的Hall电导进行了代数计算.除了一些特定的间隙,我们完全确定了霍尔电导在这两个区域,包括那些子带间隙。在弱磁场中,发现弱t_a区表现出霍尔电导的非常规量子化,σ_{xy}=-(e^2/h)(2n+1),(n=0,\pm 1,\pm 2,.),而强t_a区仅为常规区,σ_{xy}=-(e^2/h)n,(n= 0,1,2,.)。从霍尔电导的拓扑性质出发,得出了中间t_a区存在能隙闭合点和量子相变的结论。我们还对量子相结构进行了详细的数值研究,发现即使在ta =1的情况下,即在石墨烯的情况下,除了费米能级位于van Hove奇点附近或谱的上下边缘外,系统仍处于弱ta相.
2008-11-06 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin-Hall accumulation in honeycomb lattices: Band structure effects
用Landauer-Keldysh方法计算了二维蜂窝晶格上的局域自旋和电荷密度。通过经验紧束缚方法,我们展示了如何现实的能带结构可以带入LKF。取Bi(111)表面,其上存在强表面态和Rashba自旋轨道耦合[Phys. Rev. Lett. 93,046403(2004)],作为数值示例,我们在其上示出了典型的本征自旋霍尔累积(ISHA)图案。随后分析了双端纳米结构样品中自旋和电荷输运的费米能量依赖性。通过改变E_{F},我们表明,ISHA模式是近各向同性(自由电子类),只有当E_{F}是接近带底,是敏感/不敏感的E_{F}的低/高的偏压制度与这样的E_{F}。当E_{F}远离能带底部时,能带结构效应因此进入ISHA图案并且输运方向变得显著。
2007-09-08 cond-mat.mes-hall
Spin-valley polarized edge states and quantum anomalous Hall states controlled by side potential in 2D honeycomb lattices
本研究基于紧束缚方法探究侧势对含本征自旋轨道耦合的二维蜂窝晶格自旋谷电子性质的调控,发现可实现多种霍尔效应与自旋谷极化边缘态,且该绝缘态可用于制备完美自旋谷开关。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Topological defects of Néel order and Kondo singlet formation for Kondo-Heisenberg model on a honeycomb lattice
重费米子系统是研究磁量子相变的一个典型背景。一个特别的焦点是近藤破坏的物理学,它捕获了朗道序参量涨落框架之外的量子临界性。在此背景下,我们研究了半填充蜂窝晶格上自旋为1/2的Kondo-Heisenberg模型。这个问题是接近近藤破坏,反铁磁有序绝缘相。我们描述了一个粗粒度的量子非线性西格玛模型的本地时刻,并表明反铁磁序参数的skyrmion缺陷主机的数量竞争的序参量。除了自旋Peierls,电荷和电流密度波序参量的参数,我们首次确定近藤单线作为反铁磁性的竞争订单。我们表明,反铁磁性和各种竞争单重态订单可以通过广义手征变换的基础费米子相互关联。我们还表明,传导电子通过耦合到Néel序的刺猬配置获得Berry相位,这抵消了局部矩的Berry相位。我们的研究结果表明,当反铁磁序被抑制时,Kondo单线态形成和自旋Peierls序之间的竞争,从而在零温度下重费米子系统的全局相图上提供了新的线索。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el