Sign reversal of anomalous Hall conductivity and magnetoresistance in cubic non-collinear antiferromagnet Mn$_3$Pt thin films
Mn $_3$ X非共线反铁磁体家族中Mn原子的二维Kagome自旋晶格结构在Berry曲率物理和相关的非平凡磁输运响应的探索中提供了实质性的兴奋。这些研究中的大部分是在六方晶系中进行的，主要是Mn $_3$ Sn和Mn $_3$ Ge，其中kagome平面的法线沿着[001]方向。本文报道了我们在立方Mn $_3$ Pt薄膜中的研究，其kagome面垂直于[111]晶轴。我们的研究揭示了一个空穴导电占主导地位的霍尔响应与非单调的温度依赖性的异常霍尔电导率（AHC），从9 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在室温下增加到29 $Ω^{-1}$厘米$^{-1}$在100 K，其次是下降和意想不到的符号反转在较低的温度。在磁阻测量中也观察到类似的符号反转。我们把这个符号反转的过渡从贝里曲率为主的AHC在高温下的弱倾斜铁磁AHC响应在较低的温度下，低于70 K，所造成的重新取向的Mn力矩的戈薇平面。我们在Mn $_3$ Pt薄膜中的上述结果使它们与室温反铁磁自旋电子学的集成取得了进展。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-reversal breaking topological phase without Hall electric current in a two-dimensional Dirac semimetal protected by nonsymmorphic symmetry
本文研究了非对称的二维Dirac半金属中由时间反演破缺场导出的拓扑相。当非对称对称性即使在场的存在下保持，二维电子态变成两个不同的拓扑相位与绝缘间隙。一个阶段是众所周知的量子霍尔态的手征边缘模式伴随着霍尔电流，但另一个是一个非常规的拓扑相位与螺旋边缘模式的时间反演对称性的情况下。
2017-08-19 cond-mat.mes-hall
High magnetic field induced charge density waves and sign reversal of the Hall coefficient in graphite
本文研究了高取向热解石墨准二维电子系统在强磁场作用下，在磁场中产生的电荷密度波和霍尔系数符号反转。在低温高磁场下，电荷密度波跃迁后，霍尔符号系数由负变正，表明类空穴准粒子在这种效应中起作用。随角变化的测量结果表明，电荷密度波跃迁和霍尔符号反转场遵循沿石墨c轴的磁场分量。
2010-06-06 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of dipolar coupled nanomagnets studied by two-dimensional electron gas based micro-Hall magnetometry
我们在这里报告的结果二维电子气为基础的微霍尔磁强计测量和微磁模拟的偶极耦合纳米磁体的Ni80Fe20安排在一个双环状的几何形状。我们观察到，虽然磁力显微镜图像表现出单畴一样的纳米结构的磁性状态，其反转过程可能会经历复杂的行为。这种反转行为的细节被观察到的具体功能，在微霍尔磁力数据比较以及与微磁模拟数据。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Observation of time-reversal symmetric Hall effect in graphene-WSe2 heterostructures at room temperature
本研究在高迁移率石墨烯/WSe$_2$异质结构中观测到可室温持续、由垂直电场调控符号的时间反演对称霍尔效应，并通过实验与理论联合证实该效应源于晶格失配或角度不均匀性引起的应变所致的能带各向异性与反演对称性破缺。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical reversal of the sign for magnon thermal Hall coefficient in a van der Waals bilayer antiferromagnet
本研究以双层H型堆叠反铁磁2H-VSe₂为平台，提出垂直电场调控的磁振子热霍尔效应，通过第一性原理计算与线性自旋波近似分析，发现电场反转可改变热霍尔系数符号，为全电磁振子自旋电子学提供平台。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Quantum Fluctuation of the Quantum Geometric Tensor and its Manifestation as Intrinsic Hall Signatures in Time-Reversal Invariant Systems
在时间反转不变系统中，所有的电荷霍尔效应预测到目前为止，是由于依赖于弛豫时间的外部效应。我们通过研究时反不变系统中霍尔电流的量子噪声谱来探索本征霍尔特征，发现了线性和非线性系统中的本征热霍尔噪声.量子几何张量和Berry曲率作为能带几何特征，在各种霍尔效应中起着关键作用，它们的量子涨落也起着关键作用。结果表明，在电场的线性阶中，热霍尔噪声是纯本征的，而二阶热霍尔噪声既有本征的贡献，也有非本征的贡献。特别地，二阶热霍尔噪声的本征部分是量子几何张量的量子涨落的表现，只要Berry曲率不为零，它就广泛存在。这些内禀热霍尔噪声为能带几何信息提供了直接可测的手段，包括量子几何张量的Berry曲率相关量和量子涨落。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Green function Retrieval and Time-reversal in a Disordered World
我们应用多波散射理论的两个当代的，相关的主题：成像与扩散相关性和扩散波的时间反演的稳定性，使用均分，相干后向散射和频率散斑的基本概念。
2003-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Sign-reversal and non-monotonicity of chirality-related anomalous Hall effect in highly conductive metals
本文通过散射率分析揭示高导电金属中手性相关反常霍尔效应非单调性与符号反转的两个来源：长短程自旋关联竞争及高场下自旋关联非单调性，阐明霍尔效应对局域自旋关联的反映机制。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum nonlinear Hall effect induced by Berry curvature dipole in time-reversal invariant materials
众所周知，非零霍尔电导率需要时间反演对称性破缺。然而，在这项工作中，我们证明了一个霍尔样的横向电流可以发生在二阶响应的外部电场在广泛的一类时间反转不变和反转打破材料，在零和两倍的光频率。这种非线性霍尔效应的量子起源来自于动量空间中Berry曲率的偶极矩，当系统处于载流状态时，该偶极矩产生净反常速度。我们证明了非线性霍尔系数是一个二秩伪张量，其形式由点群对称性决定。我们讨论了观察这种效应的最佳条件，并提出了候选的二维和三维材料，包括拓扑晶体绝缘体，过渡金属dichalcogenides和Weyl半金属。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect with time-reversal symmetry: Theory and material realizations
霍尔电导的出现必然要求时间反演对称性的破坏，或者是外部磁场，或者是材料的内部磁化。然而，作为第二响应，霍尔无耗散横向电流甚至可以出现在非中心对称材料中的时间反演对称条件下。此外，这种非线性效应具有量子起源：它与电子波函数的几何性质有关，并编码在Berry曲率的偶极矩中。在这里，我们回顾了支撑这种效应的一般理论，并讨论了各种材料平台的非线性霍尔横向响应已被理论提出和实验验证。在理论方面，利用玻尔兹曼输运理论讨论了非线性霍尔效应和Berry曲率偶极子之间的联系。在材料方面，不同的平台，包括拓扑晶体绝缘体，过渡金属二硫属化物，石墨烯和Weyl半金属进行了审查。
2021-07-22 cond-mat.mes-hall
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
Magneto-nonlinear Hall effect in time-reversal breaking system
本文提出在时间反演破坏材料中，对面内电场和垂直磁场的二阶响应可产生源于 Berry 曲率与能带速度几何量的新型磁非线性霍尔效应，并以 LaAlO3/LaNiO3/LaAlO3 量子阱的有质量 Dirac 模型进行验证，拓展了非线性电磁响应理论。
2025-01-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-reversal odd transport in bilayer graphene: Hall conductivity and Hall viscosity
我们考虑双层石墨烯在低能量下的量子霍尔机制的时间反转奇动力学。一个生成功能的有效行动，捕捉电磁响应的所有订单的动量和频率的时空梯度$\mathcal O(\partial^3)$和评估的三阶。此外，我们还计算了霍尔粘度，并推导出霍尔电导率与$q^2$系数的显式关系。这让人想起了伽利略不变系统中的Hoyos-Son关系，它可以在大填充因子$N$的极限下恢复。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Time-Reversal Symmetry-Breaking Nematic Insulators near Quantum Spin Hall Phase Transitions
我们研究了一个模型量子自旋霍尔系统的相图作为能带反转和能带耦合强度的函数，表明当能带杂化较弱时，在很宽的能带反转范围内出现相互作用诱导的非线性绝缘体态。这种性质是长程库仑相互作用的结果，它有利于带间相位相干性，这种相干性弱依赖于动量，因此在带反转点处受到单粒子哈密顿量的阻碍。对于弱带杂化，相互作用将反转时的连续能隙闭合拓扑相变转换为一对连续相变，从而将具有破坏的时间反转和旋转对称性的状态绑定在一起。在中间带杂化，拓扑相变的收益，而不是通过量子反常霍尔绝缘体状态，而在强杂化相互作用不起作用。我们评论的影响，我们的研究结果为InAs/GaSb和HgTe/CdTe量子自旋霍尔系统。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers I: Transport properties
带反转的电子空穴双层膜，如InAs/GaSb，由于电子和空穴的密度小，电子和空穴带之间的杂化相对较小，是量子自旋霍尔效应和相关效应相互作用的有趣场所。有人提出，当电子和空穴密度从平凡的量子自旋霍尔绝缘体制度调谐时，库仑相互作用导致时间反演对称性破缺相。我们表明，在时间反演对称性破缺相的系统的输运性质是一致的，最近的实验观察InAs/GaSb。此外，我们进行了量子输运研究的Corbino盘的体积和边缘贡献的电导可以分离。我们表明，边缘变得顺利进行和大部分总是绝缘的，当一个调谐系统从平凡的量子自旋霍尔绝缘体相，提供明确的时间反演对称性破缺相的运输签名。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Longitudinal and spin-Hall conductance of a two-dimensional Rashba system with arbitrary disorder
我们计算了具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用的四引线桥的纵向电导和自旋霍尔电导。数值计算结果都在Landauer-Buttiker形式主义和Kubo公式的直接评价。微观哈密顿量是在紧束缚近似下得到的最近邻跳跃积分$t$，Rashba自旋轨道耦合$V_R$，Dresselhaus自旋轨道耦合$V_D$和安德森一样，在现场的无序能量强度$W$。我们再次确认，低于临界无序阈值，自旋霍尔效应是存在的。此外，我们研究了费米能量，Rashba/Dresselhaus系数比，和系统的大小对两个电导率的影响。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-Reversal Invariant Topological Moiré Flatband: A Platform for the Fractional Quantum Spin Hall Effect
本研究基于锗烯和TMD双层莫尔系统，证明小转角下平带具拓扑性，可构造Laughlin态，为实现分数量子自旋霍尔效应提供平台。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coercivity-size map of magnetic nanoflowers: spin disorder tunes the vortex reversal mechanism and tailors the hyperthermia sweet spot
本文通过大规模微磁学模拟绘制了10–400 nm氧化铁纳米花的矫顽力-尺寸图谱，揭示涡旋态下两种反转模式及其转变处的矫顽力最大值，阐明晶粒各向异性与晶界钉扎的协同作用，并证明可通过调节晶粒尺寸定制磁热疗最佳区间。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Hall absorption sum rule and spectral compensation in time-reversal-breaking moiré and Hofstadter systems
School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）
研究了时间反演破缺拓扑系统中光学霍尔吸收的求和规则，揭示了低频异常霍尔吸收需通过高频谱权重补偿的机制，为圆二色性约束和陆天文能级混合诊断提供了理论框架。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers II: Zero-field topological superconductivity
已经提出，带反转的电子-空穴双层支持从具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相到量子自旋霍尔绝缘体相的相变，作为增加的电子和空穴密度的函数。在这里，我们表明，在邻近感生超导的存在下，它是可能的实现马约拉纳零模式的时间反演对称性破缺相在没有磁场。我们发展了一个有效的低能理论的存在下的时间反演对称性破缺序参量的系统，以获得解析的Majorana零模，我们发现一个很好的协议之间的数值和解析结果的限制弱破缺的时间反演对称性。通过测量$4π$约瑟夫森电流，我们证明了在超导体/时间反演对称破缺绝缘体/超导体约瑟夫森结中可以检测到Majorana零模.最后，我们证明了马约拉纳融合规则检测是可行的，利用自发时间反演对称破缺序参量的门电压依赖性。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced nonlinear Hall effect with time-reversal symmetry
非线性霍尔效应为深入理解物质的拓扑状态打开了大门。它可以被观察到的双频霍尔电压响应的交流纵向电流的存在下的时间反演对称性。无序在各种线性霍尔效应中起着不可或缺的作用，如量子化霍尔效应中的局域化以及反常、自旋和谷霍尔效应的非本征机制。与线性霍尔效应不同，无序进入非线性霍尔效应，即使在领先的顺序。然而，无序引起的非线性霍尔效应的贡献还没有得到解决。在这里，我们推导出的非线性霍尔电导率的无序散射的存在下的公式。我们应用这些公式计算了倾斜二维Dirac模型的非线性霍尔响应，这是非线性霍尔效应的极小模型，可以作为现实能带结构的构建模块。更重要的是，我们构建了非线性霍尔效应的一般标度律，这可能有助于在实验中区分非线性霍尔效应的无序诱导的贡献。这项工作将是有益的探索非常规的反应后，打破离散或晶体对称性的新兴物理系统和材料。
2019-03-27 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect induced by internal Coulomb interaction and phase relaxation process in a four-terminal system with time-reversal symmetry
数值研究了具有时间反转对称性和反转对称性破缺的四端系统的二阶非线性霍尔输运性质。在非平衡格林函数的形式主义，二阶非线性电导导出，其中响应于外部电压的内部库仑势显式包括，以保证规范不变性。对于具有单镜对称性Mx的系统，非线性霍尔特性仅在y方向上可观察到，并且仅由二阶非线性效应贡献。从对称性的角度来看，所观察到的非线性霍尔输运现象与半经典的Berry曲率偶极子诱导的非线性霍尔效应具有一一对应的关系.除了系统对称性引起的非线性霍尔效应外，还发现内部库仑势具有与四端系统相同的对称性，从而产生额外的非线性霍尔响应。此外，由虚拟探针模拟的相位弛豫机制导致了相位下降引起的非线性霍尔效应。
2022-03-16 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced topological phase transitions on Lieb lattices
基于电子Lieb晶格的最新实验实现和对物质拓扑态的研究兴趣，我们研究了自旋-轨道耦合Lieb晶格中Anderson无序驱动的拓扑相变.通过结合数值输运和自洽玻恩近似方法，我们发现时间反演不变和破缺Lieb晶格都可以存在无序诱导的带隙拓扑相，包括量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）和量子反常霍尔绝缘体（QAHI）相.对于时间反演不变的情况，这种无序可以诱导拓扑相变直接从正常绝缘体（NI）的QSHI。而对于时间反演破缺情形，无序既可以诱导QAHI-QSHI相变，也可以诱导NI-QAHI-QSHI相变。值得注意的是，时间反转破缺的QSHI相可以由Anderson无序在没有时间反转对称性的自旋轨道耦合Lieb晶格上诱导。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall
Hall conductance in a weakly time-reversal invariant open system
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Brazilian Center For Research in Physics（巴西物理研究中心）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究显示，在弱时间反演对称开放系统中，非平衡效应可导致霍尔电导出现，无需外加磁场，且需考虑波函数重整化效应。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect in Time-Reversal-Symmetry Breaking Topological Insulators
量子反常霍尔效应（QAHE）是霍尔效应家族的最后一个成员，在没有外加磁场的情况下，被预言具有量子化的霍尔电导率e2/h。QAHE与整数量子霍尔效应（QHE）具有相似的物理现象，但其物理起源依赖于固有的拓扑反转能带结构和铁磁性。由于QAHE不需要以磁场形式的外部能量输入，因此相信这种效应对于在具有低功耗的未来电子设备中的应用具有独特的潜力。最近，QAHE已经在时间反转对称性破缺铁磁（FM）拓扑绝缘体（TI）、Cr和V掺杂的（Bi，Sb）2 Te 3的薄膜中实验观察到。在这篇专题综述中，我们回顾了基于TI的QAHE的历史，QAHE在上述两个系统中的实验观察路线，QAHE的研究现状，最后对未来的研究进行了展望。
2015-12-06 cond-mat.mes-hall
Intervalley scattering, long-range disorder, and effective time reversal symmetry breaking in graphene
我们讨论了某些类型的静态无序的影响，如曲率或拓扑缺陷引起的，量子校正石墨烯的电导率。我们发现，当谷间散射时间长或相当于$τ_ϕ$，这些缺陷可以诱导一个有效的时间反演对称性破缺的哈密顿量的两个山谷中的每一个在石墨烯。这种现象抑制了电导率的量子校正的幅度，并可能导致完全不存在低场磁阻，如最近实验发现的。我们的工作表明，在石墨烯弱局域化的定量描述必须包括新的制度，不存在于传统的二维电子气的分析。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Sign Reversal of the Hall Response in a Crystalline Superconductor
我们考虑霍尔电导率由于一个干净的超导体的晶格模型中的涡旋运动，使用一般的参数，无限制的Hartree-Fock计算，和精确对角化的组合。在弱耦合极限$k_F ξ\gg 1$中，超导态的霍尔响应的符号与正常（非超导）态的霍尔响应的符号相同。然而，对于中等耦合和强耦合，（$k_F ξ\sim 1$）我们发现超导态的霍尔响应的符号可以与正常态相反。此外，我们发现霍尔响应的符号反转与涡核处密度分布的不连续变化有关。在铜氧化物超导体的实验的影响进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder induced time-reversal-odd nonlinear spin and orbital Hall effects
Beijing Normal University（北京师范大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai University（上海大学）
本文研究了由无序诱导的反时间反转非线性自旋和轨道霍尔效应，揭示了自旋和轨道 Berry 曳力之外的贡献来源，并推导了通用缩放关系以区分这些贡献。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall
Numerical study of spin quantum Hall transitions in superconductors with broken time-reversal symmetry
本文给出了无序超导体中自旋量子霍尔跃迁的数值研究结果，其中配对序参量破坏了时间反演对称性。我们主要集中在p波超导体中的自旋分量之一是保守的。通过数值对角化格点上的成对哈密顿量，并计算准粒子态的Chern数和Chronless数，研究了系统的输运性质。我们发现，在无序存在的情况下，自旋载流态只存在于热力学极限下的离散临界能量处，并且由外部塞曼场驱动的自旋量子霍尔跃迁具有与通常的非相互作用电子的整数量子霍尔跃迁相同的临界行为.这些临界能量合并和消失的无序强度的增加，以类似的方式在晶格模型的整数量子霍尔跃迁。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of the nonlinear Hall effect under time reversal symmetric conditions
电霍尔效应是在面外磁场下产生横向电压。历史上，对霍尔效应的研究已经取得了重大突破，包括Berry曲率和拓扑Chern不变量的发现。在磁体中，内部磁化允许在没有外部磁场的情况下的霍尔电导率。这种反常的霍尔效应（AHE）已成为研究量子磁体的重要工具。在无外磁场的超导材料中，由于时间反演对称性的限制，电学霍尔效应很少被研究。然而，严格地说，只有线性响应区域中的霍尔效应，即，与外部电场成线性比例的霍尔电压由于时间反演对称性而同样地消失。另一方面，非线性响应区域中的霍尔效应可能不受这种对称性约束。在这里，我们报告的观察非线性霍尔效应（NLHE）的电输运的二维量子材料，双层WTe 2。具体地，在双层WTe 2中流动电流在没有磁场的情况下导致非线性霍尔电压。NLHE表现出与金属中的AHE截然不同的不寻常性质：NLHE表现出二次I-V特性;它强烈主导非线性纵向响应，导致约90度的霍尔角。我们进一步表明，NLHE直接测量的“偶极矩”的Berry曲率，这是由层极化狄拉克费米子在双层WTe 2。我们的研究结果证明了一种新的霍尔效应，并提供了一个强大的方法来检测Berry曲率在广泛的量子材料中的能量分辨的方式。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional time-reversal-invariant topological superconductivity in a doped quantum spin Hall insulator
时间反演不变拓扑超导体在体块中具有完全的配对能隙，并且在边缘或表面上具有无能隙的马约拉纳态。在这里，我们从理论上提出了掺杂量子自旋霍尔绝缘体的拓扑超导性。在双轨道模型下研究了掺杂Sn $X$薄膜的对对称性，发现当轨道内吸引力大于轨道间吸引力时，掺杂Sn薄膜实现拓扑超导，这对于自旋轨道耦合较强的掺杂量子自旋霍尔绝缘体是普遍的.在紧束缚模型中对边缘通道进行了数值研究。最后，通过与体Sn中的$3d$超导性的比较，讨论了Sn $X$薄膜中可能的拓扑超导电性。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Light scattering observations of spin reversal excitations in the fractional quantum Hall regime
共振非弹性光散射实验在$2/5 \geq ν\geq 1/3$范围内获得了分数量子霍尔区电子液体的低激发态。测量与电荷和自旋自由度的变化相关的模式。在填充因子$ν\gtrsim 1/3$和$ν\lesssim 2/5$处的自旋反转激发谱确定了复合费米子的最低自旋分裂朗道能级的结构，该结构类似于电子的结构。对自旋波激发的观测使得能够确定反转自旋所需的能量。从谱中得到的自旋反转能说明了复合费米子的剩余相互作用。在$ν= 1/3$的自旋反转模式的能量较大，但相对接近自旋守恒激发，与激活的运输。复合费米子理论的预测与实验结果在定量上符合得很好。
2003-06-06 cond-mat.mes-hall
The $Z_2$ Index of Disordered Topological Insulators with Time Reversal Symmetry
我们研究了具有时间反演对称性的无序拓扑绝缘体。根据非对易指数定理（它将陈数与费米海投影和磁通量算符联系起来），我们给出了$Z_2$指数的精确定义，它是Atiyah-Singer $Z_2$指数的非对易类似物.我们证明了非对易的$Z_2$指数对任何时间反演对称扰动，包括无序势，只要在费米能级的光谱间隙不关闭是强大的。
2016-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-lat
Quantum third-order nonlinear Hall effect of a four-terminal device with time-reversal symmetry
在Weyl半金属T $_d$ -MoTe $_2$和T $_d$ -TaIrTe $_4$中观察到了由Berry连接极化率张量引起的三阶非线性霍尔效应。实验是在大块样品上进行的，结果用半经典玻尔兹曼方法解释。在体积极限之外，我们发展了一个量子非线性输运理论，研究了具有时间反转对称性的四端体系的三阶霍尔响应。在单层MoTe $_2$模型系统上验证了量子非线性理论，角分辨霍尔电流的数值计算结果与实验定性一致。更重要的是，三阶霍尔效应的量子签名被揭示，这是独立于系统的对称性。第一个量子签名是三阶霍尔电流的量子增强，其特征在于尖锐的电流峰值，其幅度比一阶霍尔电流大三个数量级。这种量子增强源于相干输运中的量子干涉，并且很容易被退相效应所破坏。第二个量子签名是弱无序的三阶霍尔电流的无序诱导增强。我们的研究结果揭示了三阶霍尔效应的量子特性，并提出了在纳米尺度系统中增强三阶霍尔效应的可行方法。在这项工作中开发的量子三阶理论提供了一个通用的形式主义描述非线性相干输运性质的多端设备，无论系统的对称性。
2022-07-23 cond-mat.mes-hall
Time reversal symmetry broken fractional topological phases at zero magnetic field
我们推广了量子霍尔相位的耦合线结构，并在零外磁场下的弱耦合线模型中寻找分数拓扑绝缘态。通过研究在相反场作用下分数量子Hall态的双拷贝系统，我们发现自旋-自旋相互作用可以稳定一个分数拓扑相的大家族，并且具有破缺的时间反转不变性.后者表现为自发的自旋极化，有限的霍尔电导率，或两者兼而有之。这表明分数拓扑绝缘体可能对自发对称性破缺不稳定。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-symmetry-broken quantum spin Hall effect
物质的量子自旋霍尔（QSH）态通常被认为受到时间反演（TR）对称性的保护。我们调查的命运的QSH效应存在的Rashba自旋轨道耦合和交换场，打破反转和TR对称性。研究发现，当TR对称性破缺时，以非零自旋陈数$C_{\pm}=\pm 1$为特征的QSH态仍然存在.在临界交换场中，体带隙刚好闭合，发生从TR破缺QSH相到量子反常Hall相的拓扑相变。研究还表明，如果不关闭带隙，从TR破缺的QSH相到普通绝缘体态的跃迁是不可能发生的。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Three dimensional topological invariants for time reversal invariant Hamiltonians and the three dimensional quantum spin Hall effect
具有时间反演不变性的系统的基态中填充带的$Z_2$不变量表征了稳定边缘态对的数目。在这里，我们研究的$Z_2 $不变的带接触的方法在最近以前的工作\cite{roy2006zcq}讨论，并扩展到三维的研究。带碰撞在二维和三维中都保持了$Z_2 $不变，但在这两种情况下存在关键的差异。在三维空间中，我们发现了一个新的第四个$Z_2 $不变量，其特征在于在动量空间中的“陷阱”。如果在布里渊区的一半中的双极性电荷是奇数，那么至少有一个单极子不能与另一个双极性电荷复合并消失，这与双极性电荷是偶数的情况不同。我们还指出了三维量子自旋霍尔效应的可能性，并讨论了各种拓扑不变量与这种效应的联系。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Role of Disorder in the Intrinsic Orbital Hall Effect
本文通过量子玻尔兹曼方程研究随机缺陷散射对轨道霍尔效应的影响，发现任意弱无序可影响甚至完全抑制内禀轨道霍尔电流，并指出无序在轨道电子学中可能具有重要作用。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Topological Hall and Spin Hall Effects in Disordered Skyrmionic Textures
我们进行了全面的拓扑霍尔和拓扑自旋霍尔效应在无序skyrmionic系统的研究：无量纲（自旋）霍尔角的评估跨能量能带结构的多探针Landauer-Büttiker形式主义和他们的链接出现的自旋纹理的真实空间拓扑结构的有效磁场突出。我们讨论了这些结果的最佳skyrmion的大小和各种尺寸的样品，发现绝热近似仍然适用于大skyrmion以及几个原子大小的nanoskyrmion。最后，我们测试了拓扑信号对无序强度的鲁棒性，表明拓扑霍尔效应对动量散射高度敏感。
2016-09-18 cond-mat.mes-hall
Topological Magnetoelectric Effect: Nonlinear Time-Reversal-Symmetric Response, Witten Effect, and Half-Integer Quantum Hall Effect
三维空间中的拓扑绝缘体可以用量子化的磁电系数来表征。然而，这种耦合在时间反演对称性的存在下没有实验上可观察到的结果，因为体态和表面态的贡献相互抵消。相反，TI的特征响应是非线性磁电效应。场理论方面的非线性磁电响应和数值计算实验相关的几何形状进行了讨论。与这种效应不同的是，磁电耦合将响应于电子束而结合电荷$\pm e/2$，这被称为威滕效应。如果时间反转被明确打破，例如，通过作用在表面层上的塞曼场，则TI的电磁响应可以通过表面电子的半整数量子霍尔效应来描述。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced and stable spin Hall conductivity in a disordered time-reversal and inversion symmetry broken topological insulator thin film
我们考虑一个无序的拓扑绝缘体薄膜放置在一个铁磁绝缘体的顶部与一个垂直的交换场$M$和受到一个垂直的电场。铁磁绝缘体的存在导致拓扑绝缘体薄膜的底表面态变为自旋极化的，并且电场在两个表面态之间提供电势差$V$，导致系统中的时间反转和反转对称性的破坏。利用Kubo形式，采用第一玻恩近似和自洽玻恩近似，我们计算了自旋霍尔电导率。我们发现，对于小的$V$值，可以通过远离电荷中性点的大的$M$值产生大的自旋电导率。但是对于大的$V$值，即使在电荷中性点附近具有小的$M$值，也可以促进自旋电导率。顶点校正的效果和稳定性的大自旋电导率对障碍也检查。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Effect in Variable Range Hopping Regime: Unusual Scaling Law and Sign Reversal with Temperature
反常霍尔效应（AHE）对于理解电子态的拓扑性质是非常重要的，并且提供了对磁性材料中自旋极化载流子的深入了解。AHE已经在金属中被广泛研究，但不是可变距离跳跃（VRH），制度。本文报道了Mott和Efros VRH区的反常和普通霍尔效应（OHE）实验。我们发现当b>2时，AHE系数$Rah=aRxx^b$具有不寻常的标度律，而当d<1时，OHE系数$Roh=cRxx^d$具有不寻常的标度律。更引人注目的是，AHE系数的符号随着特定电子密度的温度而变化。
2014-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Neutral-current Hall effects in disordered graphene
一个非本地霍尔棒的几何形状被用来检测中性电流霍尔效应在二氧化硅上的石墨烯。在超高真空中添加Au或Ir吸附原子可以调谐无序。一个可重复的中性电流霍尔效应被发现在这两个制造和adatom修饰的石墨烯。霍尔角表现出复杂但可再现的依赖于栅极电压和无序，并显着打破电子空穴对称性。霍尔和逆霍尔探针之间的长度的指数依赖性表明约300 nm的中性电流弛豫长度。在平行磁场中弛豫长度较短且无进动，表明中性电流为谷电流。从7-300 K几乎没有温度依赖性是前所未有的，并有希望使用受控的无序室温中性电流电子学。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Effect in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba Spin-Orbit Coupling and Disorder
利用四端Landauer-Büttiker公式和格林函数方法，数值计算了具有Rashba自旋轨道耦合和无序的二维结系统的自旋霍尔电导.我们发现自旋霍尔电导可以远大于或小于普适值$e/8π$，这取决于SO耦合的大小，电子费米能和无序强度。自旋霍尔电导不随样品尺寸的增加而消失，在很宽的无序强度范围内。数值计算表明，当无序强度小于某一临界值时，非零的SO耦合可以引起电子离域，非零的自旋霍尔效应主要出现在金属区.
2005-01-08 cond-mat.mes-hall
Supersymmetric Virial Expansion for Time-Reversal Invariant Disordered Systems
对正交对称的几乎对角高斯随机矩阵集成（ADRMT）的两点关联函数进行了超对称维里展开。这些系综在物理学中有多种应用，可用于研究绝缘体或接近安德森局域化跃迁的时间反演不变无序系统的普适性质。我们推导出一个两级的通用ADRMT的关联函数的贡献，并将这些结果的关键（多重分形）幂律带状ADRMT。分析结果与数值结果进行了比较。
2009-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The Effects of Disorder on the $ν=1$ Quantum Hall State
采用无序平均Hartree-Fock方法计算了填充因子为$ν=1$的量子霍尔系统的单粒子态密度。结果发现，传输和自旋极化实验可以同时解释的模型，主要是短程有效的障碍。平行场中的输运能隙（由于准粒子）的斜率是无序引起的展宽和交换之间相互作用的结果，并对skyrmion局域化产生影响。
2001-06-04 cond-mat.mes-hall
Dissipative and Hall viscosity of a disordered 2D electron gas
我们研究的耗散和霍尔粘度的无序无相互作用的二维电子，解析和数值。在分析上，我们采用自洽玻恩近似，明确考虑到修改的单粒子态密度和弹性输运时间由于朗道量子化。所报道的结果在弱（强）磁场和强（弱）无序的极限情况之间平滑地插值。在弱磁场条件下，我们的结果描述了耗散和Hall粘性的量子（de Haas-van Alphen型）振荡.在强磁场条件下，计算了耗散和霍尔粘性对朗道能级无序展宽的依赖关系。特别地，对于霍尔粘度，无序加宽的效果是弱的。这一理论结论与我们对几个最低朗道能级的数值计算结果一致，表明霍尔粘性对无序是鲁棒的。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Imaginary part of Hall conductivity in tilted doped Weyl semimetal with both broken time reversal and inversion symmetry
我们考虑一个Weyl半金属（WSM）有限的掺杂和倾斜内的连续模型的时间反演和反演对称性都破缺的哈密顿量。我们计算的吸收部分的异常交流霍尔电导率作为光子能量（$Ω$）的函数的I型和II型外尔半金属。对于一个给定的外尔节点，改变其手征或倾斜的符号改变其对吸收霍尔电导率的贡献的符号，而幅度没有变化。对于一个非中心对称系统，我们发现，有范围的光子能量，只有积极的或只有消极的手征性节点有助于虚（吸收）霍尔电导率的一部分。还存在其他光子能量，其中两种手性都有贡献，并且可以存在其他$Ω$范围，其中在I型中没有与AC霍尔电导率相关联的吸收，并且在其他区域中，对于II型，它反而是恒定的。我们对圆偏振光吸收的影响进行了评论。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder effect on chiral edge modes and anomalous Hall conductance in Weyl semimetals
典型的外尔半金属主机手性表面状态，因此显示出异常的霍尔响应。虽然Weyl半金属相被认为是强大的，对弱无序，无序的手征状态的影响还没有完全澄清。我们研究的行为，这种手性状态的存在下的障碍及其后果的异常霍尔响应，专注于薄板的外尔半金属手性表面状态沿其边缘。结果表明，弱无序不破坏手征边缘状态，但严重影响他们由于重整化的质量参数：手征边缘状态的数量的变化取决于无序的强度。当费米能级位于有限间隙内的外尔节点附近时，霍尔电导是量子化的。这种量子化的霍尔电导崩溃，一旦无序的强度超过一个临界值，这表明它作为一个探针，以区分外尔半金属相从扩散异常霍尔金属相。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Photonic spin-Hall effect as a probe for time-reversal-symmetry broken band topological phases
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本研究提出光子自旋霍尔效应（PSHE）可作为非侵入式探针，通过质心位移的频率相关符号结构，明确检测时间反演对称性破缺的能带拓扑相。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Optically induced spin-dependent diffusive transport in the presence of spin-orbit interaction for all-optical magnetization reversal
我们考虑了短脉冲激光作用下不同自旋轨道相互作用机制对退磁过程的影响。垂直磁化的薄膜如果有足够强的自旋霍尔、斜散射和Rashba相互作用，则可以发生全光磁化反转。在存在自旋-轨道相互作用的情况下，瞬态电荷电流提供横向自旋电流和累积的产生，其最终对磁化施加自旋转移力矩。通过将光激发的自旋相关扩散输运与由于斜散射、自旋-霍尔、逆自旋-霍尔和Rashba相互作用引起的自旋和电荷电流结合到一个数值模型中，我们证明了超快全光磁化反转的可能性。这一认识引发了有趣的，更深入的实验研究自旋轨道相互作用机制的作用，在优化结构的全光学磁化反转。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall
