Time-Reversal Even Charge Hall Effect from Twisted Interface Coupling
本研究提出在非孤立二维晶体中通过扭曲界面耦合实现时间反演偶线性电荷霍尔效应，揭示了层流动量空间涡度作为底层几何量，并在扭曲双层石墨烯等材料中验证了巨大霍尔比及栅压开关特性，开辟了层电子学新方向。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Thermal Hall Effect in Non-Reciprocal Photonic Systems
本文预测了非互易系统中由光子自旋角动量梯度引起的横向辐射热通量，即逆自旋热霍尔效应，并在C4对称磁光网络及空间可变磁场下进行分析，为热管理和能量转换开辟新途径。
2025-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Charge-Hall effect driven by spin force: reciprocal of the spin-Hall effect
提出了一种新的电荷--霍尔效应。与通常的霍尔效应不同，在纵向方向上的驱动力是自旋力，其可以源自塞曼场的梯度或自旋相关的化学势。横向力由混合位置-动量空间中的Berry曲率提供。我们可以在这种效应和自旋-霍尔效应之间建立昂萨格关系，前提是后者中的自旋电流被扭矩偶极贡献修改。这一显著关系为自旋霍尔效应预测的自旋积累的实验检测提供了新的途径。
2004-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-reciprocal quantum Hall devices with driven edge magnetoplasmons in 2-dimensional materials
我们开发了一个理论，描述了非互易设备采用2维材料的量子霍尔制度电容耦合到外部电极的响应。由于这些器件中的传导被认为与边缘磁等离子体激元（EMP）有关，我们首先使用随机相位近似中的线性响应理论研究EMP问题。我们的模型可以包含几个案例，这些案例在文献中经常以不同的理由进行处理。特别是，我们分析了等离子体激元激发支持的光滑和尖锐的约束势在2维电子气，在单层石墨烯，我们指出这些材料的相似性和差异。我们还占一般的时间依赖性的外部驱动器应用到系统。最后，我们描述了一个非互易量子霍尔器件的行为：响应包含额外的谐振功能，这是没有预见到从以前的模型。
2017-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Motive Forces and Current-Induced Torques in Ferromagnets
在金属铁磁体中，已知自旋转移力矩和自旋动力呈现出相互关系。最近对具有强自旋-轨道耦合的铁磁体的实验揭示了流动载流子与磁化强度之间相互作用的丰富复杂性，但对这种耦合动力学缺乏全面的了解。在这里，我们开发了一个一般的现象学的两个相互作用的过程中的电荷泵的自旋动力学和电流驱动的磁化动力学。形式主义是有效的自旋轨道耦合的任何强度，并提出了一个系统的计划，推导出所有可能的扭矩和电荷泵条款，遵守对称性要求的点群的系统。我们演示了如何通过Onsager互惠关系连接不同的电荷泵和扭矩的贡献。的形式主义适用于两个重要的系统：各向同性铁磁体与非均匀磁化和均匀的铁磁体描述的点群$C_{2v}$。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall
Non-reciprocal magnetoresistance, directional inhomogeneity and mixed symmetry Hall devices
现象类似的非互易电荷输运违反Onsagers互易关系，可以开发在方向不均匀的导电膜沿电流轨迹与非均匀的霍尔系数。证明在铁磁CoPd膜的效果和分析比较与单向磁阻现象。我们建议使用一个工程的不均匀性自旋电子学应用，并提出了混合对称霍尔器件的概念，其中横向电流霍尔信号测量在纵向接触安排。磁化反转和记忆检测在三端和分区正常金属铁磁体（NM - FM）器件设计中得到了验证。采用分区FM-NM-FM结构实现多位存储。工程铁磁器件中反对称信号的相对幅度为百分之几，比其单向磁阻类似物高10至1000倍。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Hall detection of time-reversal symmetry breaking under AC electric driv ing
在四端样品中，微观时间可逆性导致电阻测量之间的对称关系，其中电流和电压引线的作用被交换。这些互惠关系是平衡系统中一般Onsager-Casimir对称性的表现。我们在实验上研究了$GaAs/Ga_{1-x}Al_xAs$霍尔棒在外加交流磁场辐照下，在零磁场下时间反演对称性的有效性。对于非均匀交流领域，我们发现强烈的偏离互易关系，并表明其起源可以理解从台球模型的霍尔结。在均匀照射下的对称性是更强大的，这表明时间反演对称性被保存。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall
Reciprocal spin Hall effects in conductors with strong spin-orbit coupling: a review
自旋霍尔效应及其逆效应提供了将电荷转换为自旋电流的基本手段，反之亦然，这是自旋电子学现象如自旋扭矩铁磁共振和自旋塞贝克效应的主要功能。这些效应可以振荡磁化或检测化学势中热产生的自旋分裂。重要的是，这种转换过程通过自旋-轨道相互作用发生，并且既不需要磁性材料也不需要外部磁场。然而，自旋霍尔角，即，电荷和自旋电流之间的转换产率严重依赖于实验方法。在这里，我们讨论的自旋霍尔角和自旋扩散长度的各种材料，包括纯金属，如Pt和Ta，合金和氧化物的自旋吸收方法确定的横向自旋阀结构。
2015-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum-limit Hall effect with large carrier density in topological semimetals
$ν= nh/eB\sim O(1)$处的量子极限霍尔效应承载各种奇异量子现象，需要要求强磁场$B$和低载流子密度$n$。我们建议实现量子极限霍尔效应，即使在存在大的载流子密度残留物$n_e$和$n_h$相对于磁场$B$拓扑半金属，其中一个单一的费米表面轮廓允许电子型和空穴型载流子和接近电荷中性的$n_e\sim n_h$。潜在的填充因子$ν= |n_e-n_h|h/eB$明显违反了量子振荡的Onsager关系。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall
Enhanced thermoelectric response in the fractional quantum Hall effect
研究了填充因子nu=1/m的量子点嵌入量子霍尔棒收缩区的线性热电响应。我们计算了在固定温差下最大效率的优值系数ZT。我们发现一个显着的增强，这个数量在分数填充的整数填充的情况下，这是一个直接的后果，在分数量子霍尔态的电子的分数。我们提出了简单的理论表达式的Onsager系数在低温下，这明确表明，ZT和塞贝克系数增加与m。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Experimental Observation of the Inverse Spin Hall Effect at Room Temperature
我们在AlGaAs/InGaAs量子阱中的二维电子气中观察到了逆自旋霍尔效应。具体地说，我们发现，一个不均匀的自旋密度引起的光注入引起的电流横向的自旋极化和它的梯度。自旋霍尔电导率可以从这样的测量通过爱因斯坦关系和昂萨格关系推断，并发现具有$0.5(e^{2}/h)$的数量级。在室温和宏观尺寸的样品中进行了观察，表明逆自旋霍尔效应是一种强的宏观输运现象。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
Magnetochiral Charge Pumping due to Charge Trapping and Skin Effect in Chirality-Induced Spin Selectivity
本文提出CISS磁电阻源于电荷俘获与非厄米趋肤效应导致的磁手性电荷泵浦，解释了其超越铁磁体自旋极化及手性分子违反倒易关系的原因，并预测了仅由磁场诱导的非对称MR。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
Graph theoretic analysis of three-terminal quantum dot thermocouples: Onsager relations and spin-thermoelectric effects
提出由两个强耦合量子点组成的三端量子热电偶模型，利用微观Hamiltonian和Lindblad主方程映射量子跃迁网络，通过代数图论恢复不可逆热力学定律，揭示Onsager互易性等关系源于网络内循环流轨迹性质。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Microscopic Theory of the Spin Hall Magnetoresistance
我们考虑自旋霍尔磁电阻（SMR）的微观理论。我们通常用自旋极化率来表示正常金属和磁性绝缘体之间界面处的自旋电导。我们发现，SMR是由静态和动态部分。静态部分，这是几乎独立的温度，源于自旋翻转引起的界面交换耦合。然而，由磁振子的产生或湮灭引起的动态部分具有与静态部分相反的符号。通过自旋波近似，我们预测，后者的结果在一个有限的温度下的SMR信号的一个非平凡的符号变化。此外，我们推导了自旋电导和热自旋流噪声之间的Onsager关系。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Nonlinear response of 2DEG in the quantum Hall regime
本文研究了量子霍尔区中带背栅极的二维电子气系统的非互易输运行为，通过唯象模型解释了由背栅极和磁场破坏反演对称性导致的非线性电压响应，揭示了栅控样品中非互易行为的普适机制。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall
Theory of spin Peltier effect
基于非平衡格林函数方法，提出了一种由顺磁金属（PM）和铁磁绝缘体（FI）组成的双层结构中自旋珀耳帖效应的微观理论。由温度梯度和自旋积累驱动的自旋电流和热流被表示为PM和FI中自旋磁化率的函数，并由Onsager的相互关系总结。通过使用目前的公式，我们估计在界面处的热生成和吸收驱动的热电流注入介导的自旋从PM到FI。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall
Magnon Thermal Hall Effect Induced By Symmetric Exchange Interaction
CAS Key Laboratory of Strongly-Coupled Quantum Matter Physics（强耦合量子物质物理中国科学院重点实验室）；Department of Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本研究通过分析磁子自旋-群对称性，揭示了不同交换耦合参数空间中磁子 Berry 曲率的复杂结构，并发现对称各向异性交换耦合可支持平面磁子热霍尔效应，无需反铁磁相互作用。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for spin transport at insulating ferromagnetic junctions
从量子涨落理论出发，导出了正常金属和铁磁绝缘体磁性结中非平衡自旋输运的一般关系式。它们包括扩展的Onsager关系之间的自旋电导和自旋电流噪声，保持由外部电流驱动的非平衡态。这些关系，是有效的自旋霍尔磁阻的一般设置，提供了一个全面的观点，了解单向自旋霍尔磁阻绝缘铁磁结。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers
本研究在合成反铁磁多层膜中观测到混合手性斯格明子管电流驱动下的非互易霍尔效应，其源于斯格明子螺旋度的动态振荡，并可通过磁补偿度调节。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall Effect in Thin Bismuth
McGill University（麦吉尔大学）
研究薄铋片的输运性质，发现霍尔电阻异常符合异常霍尔效应，暗示纯铋薄膜中可能存在隐藏的时反称破缺机制。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall
Vortical currents and reciprocal relations for transport coefficients in the electron hydrodynamic regime
本研究针对动量守恒电子-电子散射金属的流体力学区域，通过半经典方法发现含贝里曲率时速度场梯度带来电荷与热流反常贡献，且相关系数满足独立于标准Onsager关系的新型互易关系，还推导了贝里曲率对应力磁化张量的贡献。
2025-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
How Similar Can Fractional Chern Insulators Be to Fractional Quantum Hall States? Moiré-Enhanced Gaps and Excitation-Spectrum Correspondence
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；University of Michigan（密歇根大学）
本文揭示平带陈带中周期电子密度调制对分数陈绝缘体（FCI）多体能隙和激发谱的双重作用，通过抑制小波矢分量并放大波矢分量可任意增强能隙，并建立FCI激发谱与朗道能级问题的对应关系。
2026-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Injection and Detection via the Anomalous Spin Hall Effect in a Ferromagnetic Metal
我们报道了一种新的自旋注入和检测机制，通过反常霍尔效应在铁磁金属。反常自旋霍尔效应（ASHE）是指铁磁体内部产生的横向自旋电流。我们利用ASHE及其相互作用，在非局域几何的磁性绝缘体中电注入和检测磁振子。我们的实验表明，坡莫合金可以有一个更高的自旋注入和探测效率的铂，由于ASHE。我们还证明了通过坡莫合金磁化方向的ASHE的可调谐性，从而为自旋电子学应用创造了新的可能性。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Low power In Memory Computation with Reciprocal Ferromagnet/Topological Insulator Heterostructures
三维拓扑绝缘体（3DTI）的表面态是自旋-动量锁定导电态，其大的自旋霍尔角可用于基于能量有效的自旋轨道转矩的上覆铁磁体（FM）的开关。相反，单独FM的磁化在TI表面平面内或外的门控切换可以打开和关闭TI表面电流。TI狄拉克锥隙的门可调谐性有助于减小其亚阈值摆幅。通过利用这种互逆行为，我们可以使用两个FM/3DTI异质结构来设计用于超低功率存储器中处理（PiM）架构的1晶体管1磁性隧道结随机存取存储器单元（1 T1 MTJ RAM）。我们的计算涉及到结合福克-普朗克方程与非平衡格林函数（NEGF）为基础的传导电子流和朗道-Lifshitz-吉尔伯特（LLG）为基础的磁化动力学。我们的综合方法使我们能够将器件性能指标与底层材料参数联系起来，这可以指导拟议的实验和制造工作。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall
Spin current leakage and Onsager reciprocity in interfacial spin-charge interconversion
针对磁性双层膜中自旋-电荷转换效率的矛盾实验结果，提出同时包含界面Rashba-Edelstein效应和体自旋霍尔效应的唯象理论，发现自旋电流泄漏导致转换过程非对称，并指出自旋泵浦比自旋轨道力矩更可靠提取界面Rashba参数。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bilayer graphene under pressure: Electron-hole Symmetry Breaking, Valley Hall Effect, and Landau Levels
双层石墨烯的电子结构在压力下发展非常有趣的功能与三角翘曲的增强和分裂的抛物线接触带在倒易空间的K点成四个狄拉克锥，一个在K和三个沿T对称线。随着压力的增加，这些锥体在倒易空间和能量上分离，打破了电子-空穴对称性。由于它们的能量分离，在谷霍尔效应实验和朗道能级结构中可以观察到它们相反的Berry曲率。基于由密度泛函理论得到的电子结构，我们发展了一个描述压力对系统的霍尔电导率和朗道能级等可测量量的影响的低能哈密顿量。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermopower of Quantum Hall States in Corbino Geometry as a Measure of Quasiparticle Entropy
利用Onsager关系的电和热输运系数，并考虑到量子霍尔凝聚体和准粒子在运输中发挥的非常不同的作用，我们认为，在一个Corbino几何量子霍尔平台热势的中心附近措施{ \it“熵每准粒子每准粒子电荷”}。这种关系表明，热功率测量中的Corbino设置是一个更直接的措施比在霍尔酒吧准粒子熵。治疗自洽玻恩近似内的无序，我们通过明确的微观计算表明，这种关系在低温下保持在一个整数量子霍尔平台。将此应用于非阿贝尔量子霍尔态，我们认为，在足够低的温度下，科尔比诺热电势变得与温度无关，并测量非阿贝尔准粒子的量子维数，确定它们携带的拓扑熵。
2012-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Berry phase effect in anomalous thermoelectric transport
本文发展了一个由统计力（如温度梯度或化学势）驱动的铁磁体反常输运的Berry相位效应理论。在这里，电荷霍尔电流产生于对轨道磁化的Berry相位校正，而不是来自在没有机械力的情况下不存在的异常速度。导出了轨道磁化强度的有限温度公式，给出了非对角热电传导率的显式表达式，建立了反常能斯特效应和霍尔效应之间的Mott关系，并重申了热电传导率倒数之间的Onsager关系.我们的表达进行了第一性原理评价材料CuCr $_2$硒$_{4-x}$溴$_x$，获得定量协议与最近的实验。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
Unconventional topological Hall effect in high-topological-number skyrmion crystals
拓扑数$Q$等于大于1的整数的Skyrmions称为高拓扑数Skyrmions或高- $Q$ Skyrmions。本文从理论上研究了含有$Q=3$和$Q=2$的正方晶格高$Q$斯基米子晶体（SkX）的拓扑霍尔效应。当费米能级位于相邻单带或多带间的间隙内时，由于出射磁场的作用，类朗道能级的电子能带结构产生量子化的霍尔电导.我们发现，与传统的（$Q=1$）SkX不同，当费米能级越过各个能带时，Hall量子化数平均增加了$1/Q$.我们将这一结果归因于Berry相${\cal{C}}$是在动量空间中测量的，而单个Skyrmion $Q$的拓扑数是在实空间中测量的.由于$Q=1=1/Q$的存在，这种互逆性不影响传统的SkX。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall
Dissipation properties of anomalous Hall effect: intrinsic vs. extrinsic magnetic materials
本研究对比三种不同磁性机制材料的反常霍尔效应耗散特性，发现其耗散功率随负载电阻和霍尔角的变化规律一致，表明该效应的耗散由边缘电荷注入主导，与具体产生机制无关。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Scattering-Induced Magnon Layer-Hall Transport beyond Band Geometry
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；Shanxi University（山西大学）
该研究提出磁子的散射诱导层霍尔效应，其源于异质界面非互易偶极散射，可通过磁场调控，在常规磁性异质结构中获约6°霍尔角，建立了散射驱动的层霍尔效应新范式。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Nonlocal electrical detection of spin accumulation generated by Anomalous Hall effects in mesoscopic Ni_81Fe_19 films
用非局域方法研究了介观铁磁Ni_（81）Fe_（19）（坡莫合金或Py）薄膜中反常霍尔效应（AHE）产生的自旋积累.相反的现象，逆自旋霍尔效应（ISHE），也可以在相同的结构中产生和检测全电。为了精确的定量分析，在每个样品衬底上制造一系列非局部AHE/ISHE结构和补充结构，以考虑统计变化并准确地确定所有必要的物理参数。通过对4 nm、8 nm和12 nm的Py薄膜厚度的研究，发现Py自旋扩散长度λ Py远小于薄膜厚度。λ Py与Py自旋霍尔角α SH的乘积与厚度和电阻率无关：α SH*λ Py=（0.066 ± 0.009）nm（5 K）和（0.041 ± 0.010）nm（295 K）。这些值是从介观Pt膜获得的那些。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of valley polarization in graphene multilayers: In-plane linear magnetoconductivity vs anomalous Hall effect
Donostia International Physics Center（多诺西亚国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克拉巴斯克，巴斯克科学基金会）
研究二维材料中谷极化通过平面线性磁电导和反常霍尔效应的传输特征，揭示多层结构中谷极化与轨道磁矩的关系。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall
Thermal spin transport and spin-orbit interaction in ferromagnetic/non-magnetic metals
在这篇文章中，我们扩展了目前建立的自旋相关的导电扩散理论，包括自旋相关的热电和热输运。利用这一理论，我们提出了新的实验，旨在证明新的效果，如自旋珀耳帖效应，最近证明的热驱动自旋注入的倒数，以及磁热阀。我们使用有限元方法来模拟文献中的特定设备，以证明我们的理论。该模型还考虑了自旋-轨道效应，如自旋霍尔效应、能斯特效应、各向异性磁电阻效应和自旋霍尔效应。
2011-07-17 cond-mat.mes-hall
Symmetry and transport property of spin current induced spin-Hall effect
研究了自旋电流诱导的自旋霍尔效应，即纵向自旋相关的化学势$qV_{s=x,y,z}$诱导横向自旋电导$G^{ss'}$ .研究了在散射区具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的四端系统。利用Landauer-B $\ddot u$公式，借助于格林函数，计算了各种自旋电流感生的自旋霍尔电导$G^{ss'}$。对于电荷化学势$qV_c$或自旋化学势$qV_{s=x,y,z}$，横向电导$G^{μν}_p=J_{p,μ}/V_ν$有16个元素，其中$μ,ν=x,y,z,c$。由于我们系统的对称性，这些元素不是独立的。对于具有$C_2$对称性的系统，当中心区域只存在Rashba SOI或Dresselhaus SOI时，一半的单元为零。数值结果表明，在所有的电导元件中，自旋电流感生的自旋霍尔电导$G^{ss'}$通常比自旋霍尔电导$G^{sc}$和自旋霍尔电导的倒数$G^{cs}$大得多（大约一至两个数量级）.因此，自旋电流诱导的自旋霍尔效应在本器件中占主导地位。
2007-02-27 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnet-Mediated Spin Transfer Between Metal and Ferromagnet
我们开发了一个理论的自旋传输相干尼尔动力学通过一个反铁磁绝缘体耦合到一个铁磁绝缘体的一侧和一个载流的正常金属与强自旋轨道耦合的其他。铁磁体被认为是在单畴的限制，我们假设它耦合到本地反铁磁体尼尔秩序在铁磁体|反铁磁界面通过交换耦合。在另一个界面的电荷电流和本地尼尔秩序之间的耦合使用自旋霍尔现象。自旋输运通过反铁磁体，假设具有易轴磁各向异性，在绝热近似内解决和自旋电流流入铁磁体上的共振线宽的效果进行评估。Onsager互易性被用来评估反铁磁厚度的函数的动态铁磁体的金属两端产生的反自旋霍尔电压。
2015-02-13 cond-mat.mes-hall
Nonconserved Density Accumulations in Orbital Hall Transport: Insights from Linear Response Theory
提出反常输运中非守恒密度积累的线性响应理论，区分体态与边缘、耗散与能隙下电流，证明时间反演系统中仅耗散电流贡献积累，并揭示非守恒净力矩的存在。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall
Spin pumping and spin-transfer torques in antiferromagnets
自旋抽运和自旋转移矩是铁磁材料中两种相互作用的现象。然而，从反铁磁体的泵送及其与电流感应扭矩的关系还没有被探索。通过计算电子如何从正常的金属-反铁磁界面散射，我们推导出泵浦自旋和交错自旋电流的交错场，磁化强度，和它们的变化率。对于补偿和未补偿的接口，自旋泵是一个类似的幅度，在铁磁体的驱动微波的偏振控制的方向。通过Onsager互易关系将泵送电流连接到电流感应扭矩。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Survival of the quantum anomalous Hall effect in orbital magnetic fields as a consequence of the parity anomaly
凝聚态物理的最新实验进展使得在二维类狄拉克物质中观测到宇称异常的特征成为可能。利用有效场论，通过分析面外磁场（轨道场）作用下的能带结构，证明了量子反常霍尔（QAH）绝缘体的拓扑性质与宇称反常有关.我们证明了QAH相在轨道场中存在，违反了Onsager关系，因此可以与量子Hall（QH）相区分开来。作为一个指纹的QAH阶段在增加轨道场，我们预测从一个量子化的霍尔高原与$σ_\mathrm{xy}= -\mathrm{e}^2/\mathrm{h}$到一个不完美的量子化高原，所造成的对向传播QH和QAH边缘状态之间的散射过程的过渡。这种转变在顺磁性QAH绝缘体中特别重要，例如（Hg，Mn）Te/CdTe量子阱，其中交换相互作用和轨道场竞争。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Observation of Spin Hall Effect in Weyl Semimetal WTe2 at Room Temperature
拓扑Weyl半金属的发现为实现凝聚态物理中的一些特殊物理现象提供了可能。具体地说，这些具有强自旋轨道耦合、破缺反转对称性和新颖自旋织构的半金属被预测表现出大的自旋霍尔效应，可以有效地将电荷电流转换为自旋电流。本文报道了在室温下服从Onsager倒易关系的Weyl半金属WTe 2中直接观察到的大自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应。利用石墨烯的长自旋相干长度和异质结界面处的自旋传输特性，通过制作具有石墨烯的范德华异质结，实现了对WTe 2中自旋霍尔现象产生的纯自旋电流的探测.这些实验结果得到了从头计算的很好支持，表明WTe 2具有很高的电荷-自旋转换效率，这为自旋-轨道诱导现象在自旋电子存储器和逻辑电路结构中的应用铺平了道路。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Hall conductivity in insulators with non-conserved spin
研究了自旋非守恒二维晶体绝缘体中自旋电流对小电场的线性响应。我们采用在[J. Shi et al.，物理修订信函96，076604（2006）]，其满足连续性方程并拟合Onsager关系。我们使用与时间无关的微扰理论，提出了一个公式的自旋霍尔电导率，其中包括一个“陈”的长期，让人想起的Kubo公式获得的量子霍尔系统，和一个校正项，占自旋的非守恒。我们说明了我们的研究结果的Bernevig-Hughes-Zhang模型和Kane-Mele模型的时间反演对称拓扑绝缘体，并表明，校正项的规模平方的自旋守恒破缺项的振幅。在这两个模型中，自旋霍尔电导率偏离量子化值时，自旋不守恒。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Dynamic Feedback in Ferromagnet/Spin Hall Metal Heterostructures
在铁磁体/普通金属异质结构中，自旋泵激和自旋转移矩是两个相伴发生的相互作用过程。它们的相互作用引入了动态反馈效应，将磁化和电流的能量耗散通道互连。通过求解正常金属中存在自旋霍尔效应时的自旋扩散过程，我们证明了动态反馈引起：（i）非线性磁阻尼，这对维持自旋霍尔振荡器在大角度下的均匀稳态振荡至关重要。(ii)一个频率依赖的自旋霍尔磁阻，减少到自旋霍尔磁阻在直流极限。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Intrinsic Coupling between Current and Domain Wall Motion in (Ga,Mn)As
我们考虑了电流感应畴壁运动，以及运动畴壁的感应电流。相关的Onsager系数表示的散射矩阵。不常见的是，在（Ga，Mn）As中，有效吉尔伯特阻尼系数$α_w$和有效面外自旋转移矩参数$β_w$由自旋轨道相互作用结合畴壁散射而不是散射外来杂质主导。数值计算给出了（Ga，Mn）As中的$α_w \sim 0.01$和$β_w \sim 1$.非常大的$β_w$参数允许实验检测的电流或电压引起的畴壁运动（Ga，Mn）As。
2009-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall effects without spin currents in magnetic insulators
自旋霍尔效应（SHE）通常是用自旋流来讨论的，在强自旋轨道耦合系统中，由于自旋不守恒，自旋流是不精确的。在这项工作中，我们提出了另一种看法的SHE现象有关的自旋模拟的电荷极化引起的电场。自旋密度极化最方便地定义在绝缘体中，如果它们打破时间反演对称性，即如果它们是磁性的，则它们可以具有SHE。该SHE的倒数是逆SHE（ISHE）的对应物，并且在磁性绝缘体中表现为由塞曼场梯度引起的电荷极化。我们用修正的Kane-Mele模型来描述磁自旋霍尔效应，并讨论了它的体-边界关系。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning phase transition between quantum spin Hall and ordinary insulating phases
建立了一个有效的理论来分析量子自旋霍尔相和绝缘体相之间的一般相变。发生退化，由于关闭的差距在过渡仔细阐明。对于不具有反演对称性的系统，间隙闭合发生在\pm k_0（\neq G/2）处，而对于具有反演对称性的系统，间隙仅能在波数k=G/2处闭合，其中G是倒易晶格矢量。在这两种情况下，在混合自旋的幺正变换之后，系统可以用两个解耦的有效理论来表示，这些理论都是关于具有相反符号质量的大质量双分量费米子的。在两个阶段之间的畴壁处的无间隙螺旋模式的存在直接遵循这种形式主义。这一理论提供了量子自旋霍尔系统的一个基本而全面的唯象学。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Radiative spin caloritronics in nonreciprocal many-body systems
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d’Optique, CNRS, Université Paris-Saclay（查尔斯·法布里实验室，UMR 8501，光学研究所，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
研究非互易磁光多体系统中的自旋热霍尔效应，通过证明其与逆效应构成互易对建立热和光子自旋耦合通道，利用热力学第二定律得出热自旋品质因数，为光子自旋热电子学建立框架并奠定相关器件概念基础。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Analogy Between Periodically Driven Josephson ac Effect and Quantum Hall Effect
结合流体动力学的相位滑移几何和半经典的Josephson-RCSJ公式，将周期性驱动的Josephson交流效应与量子霍尔效应进行类比.这两种宏观量子效应都是由一维线性涡旋-电子相对运动引起的。量子化霍尔电阻的IQHE和EQHE的机制是统一的约瑟夫森振荡的锁相动力学下，周期性地驱动的相干霍尔电流的电子波，与时间平均频率比起填充因子倒数的作用。支持这种情况下，以及必要的未来调查的实验证据进行了评论。
1998-01-16 chao-dyn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal Electronic Spin Detection, Spin Accumulation and the Spin Hall effect
近年来，电自旋注入和探测已成为自旋电子学中一个活跃的研究领域。通常通过铁磁源实现顺磁材料中的自旋注入，而分别通过第二铁磁体或倒数自旋霍尔效应检测感应的自旋累积或相关的自旋电流。本文综述了这一课题的现状，描述了最近的进展和公认的结果。重点是实验技术和成就，带来了重要的进展，自旋现象和可能的技术应用。这些进展包括，除其他外，在各种材料，如金属，半导体和石墨烯的自旋扩散和旋进的表征，作为偏置电压的函数的隧穿电子的自旋极化的确定，以及在具有纯自旋电流的纳米级铁磁颗粒中实现磁化反转。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On-Chip Microwave Quantum Hall Circulator
环行器是雷达系统、微波通信收发器和量子信息器件读出等技术不可或缺的非互易电路元件。它们的非互易性来自于在存在打破时间反演对称性的大体积磁介质的情况下，微波在厘米尺度的信号波长上的干涉。在这里，我们实现了一个完全无源的片上微波环行器的尺寸千分之一的波长，利用手性，慢光响应的2维电子气（2DEG）在量子霍尔制度。对于直径为330 μ m、中心频率为1 GHz的集成GaAs器件，在50 MHz带宽上观察到25 dB的非互易性。此外，可以通过改变磁场来动态地选择循环的方向，这是可以实现片上微波信号的可重新配置的无源路由的方面。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
