Sliding Dynamics of Current-Driven Skyrmion Crystal and Helix in Chiral Magnets
本文在大电流密度极限下统一了手性磁体中斯格明子晶体与螺旋态的滑动动力学理论框架,揭示杂质诱导的回旋滑动及拓扑对钉扎效应的影响,并通过LLG模拟验证。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall
Sliding Dynamics of the Wigner Crystal on Liquid He
液态He上的维格纳晶体伴随着He表面的周期性起伏;酒窝。晶体的动力学与微坑的运动和变形相耦合。在AC Corbino电导率中发现的非线性现象归因于电子从凹坑中的集体滑动。为了检查向滑动状态的动态转变,我们开发了一种使用所谓的“t^2脉冲”的新实验方法,该脉冲的前沿和后沿与时间的平方成比例地变化; V = at^2。由于施加在晶体上的力与输入电压的时间导数dV/dt成比例,因此t^2脉冲方法有望实现驱动力的连续扫描,从而实时观察滑动转变。观察到的响应清楚地显示了滑动,揭示了对晶体的外力决定了滑动转变。
2001-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parent Berry curvature and the ideal anomalous Hall crystal
研究均匀Berry曲率母带中电子模型,发现高曲率下强排斥作用形成反常霍尔晶体,为理解多层石墨烯量子反常霍尔效应提供统一视角。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantized Berry Phase and Surface States under Reflection Symmetry or Space-Time Inversion Symmetry
当反射对称性或时空反演对称性保持不变时,在Brilliouin带中有一个关于对称性的不可收缩的积分环,Berry相位在适当的基中被量子化。拓扑节点线可以被封闭在积分环中,$π$ -Berry相位拓扑地保护节点线.在这项工作中,我们表明,在任何晶体结构的对称性限制的量子化的Berry相位,我们选择使用细胞周期公约,并定义在真实空间中的反射(反转)中心之一的原点。另外,$π$ -Berry相不是导致稳定表面态存在的充分条件.它们的存在关键取决于终止的位置和晶胞中的晶体结构。利用这些新的条件,我们进一步重新检查,如果稳定的表面状态存在于已知的拓扑节线材料源于反射对称性或时空反演对称性。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Low friction and rotational dynamics of crystalline flakes in solid lubrication
固体在无公度接触时表现出低摩擦、“超润滑”和滑动。对于石墨表面上的石墨烯薄片,超润滑滑动仅仅是暂时的,这是由于薄片从与基底不相称的接触旋转到与基底相称的接触。我们研究这种旋转通道的摩擦在一个原型几何的细观和宏观固体润滑。通过分子动力学模拟和理论论证,我们发现由移动、旋转石墨烯薄片润滑的两个表面在被随机取向的钉扎石墨烯片覆盖时也表现出与理想的不相称接触一样的稳定的超润滑滑动。对于公度表面,我们发现了一个低摩擦状态在低温下,无公度状态不会被破坏的热涨落。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Electronic Crystal Phases in the Presence of Non-Uniform Berry Curvature and Tunable Berry Flux: The $λ_N$-Jellium model
University of Toronto(多伦多大学);Harvard University(哈佛大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学)
本文提出λ_N-吉尔模型,研究非均匀伯瑞曲率和可调伯瑞通量对电子晶体相的影响,揭示了异常霍尔晶体和卤素威金晶体的形成机制及能量优势。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Depinning, Melting and Sliding of Generalized Wigner Crystals in Moire Systems
该研究通过数值模拟莫尔异质结中广义维格纳晶体的动力学,揭示了不同填充因子下的两步脱钉过程、有限温度输运特性及不对称输运现象,为莫尔系统新物相研究和电荷输运功能开发提供了理论依据。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic Berry curvature in double liquid crystal microcavities with broken inversion symmetry
我们研究了一种光子器件,该器件由两个耦合光学腔组成,具有Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合,TE-TM分裂和线性偏振分裂,在光子色散的恶魔点处打开可调能隙,从而产生可主动寻址的局部Berry曲率。所提出的架构源于液晶腔中人工光子规范场设计的最新进展[K. Rechcienska等人,Science 366,727(2019)]。我们的研究为拓扑光子学、室温自旋光电子学以及极端条件下光子带量子几何结构的研究开辟了新的视角。
2021-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
The role of Berry curvature derivatives in the optical activity of time-invariant crystals
本文建立时间反演不变晶体中光学活性与Berry曲率k空间导数的关系,揭示手性晶类圆二色性的量子几何起源。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Sliding states of a soft-colloid cluster crystal: Cluster versus single-particle hopping
我们研究了一个二维模型的相互作用的胶体粒子,显示自发聚类。在这个模型中,我们调查之间的竞争钉扎到一个周期性的电势,和一个横向恒定的拉力,这将促进滑动状态。对于几个样本的粒子密度和振幅的周期性自旋势,我们研究了从静态钉扎到动态滑动制度的脱钉。这种滑动状态表现出两种动力学之间的竞争,一种是整个团簇从最小值被拉到下一个,另一种是单个胶体或更小的基团离开团簇并移动穿过势能垒,在力的方向上加入下游的下一个团簇。这两种滑动状态可以在整个样品中相干地发生,也可以异步地发生:这两种状态导致不同的平均迁移率。有限的温度往往会破坏单独的滑动制度,产生一个更平滑的依赖于驱动力的流动性。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Sliding Dynamics of Skyrmion Molecular Crystals
本文利用原子级和粒子模拟研究二维周期性基底上多skyrmion分子晶体的电流驱动动力学,揭示了方形基底上由Magnus力扭矩驱动的横向孤子运动、方向锁定及负微分迁移率等现象。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Coherent sliding dynamics and spin motive force driven by crossed magnetic fields in chiral helimagnet
我们证明了由手征helimagnet形成的手征孤子晶格在外加一个与时间相关的平行于螺旋轴的磁场和一个垂直于螺旋轴的静磁场的情况下,表现出相干的滑动运动.为了描述相干滑动,我们使用集体坐标方法和数值分析。我们还表明,随时间变化的滑动速度导致一个随时间变化的Berry帽,导致自旋动力。手征孤子晶格的一个显著特征是出现了强烈放大的自旋动力,它与孤子的宏观数量(磁扭结)成正比。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric-tunable quantum nonlinearity of chiral Bloch electrons in a moiré system
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家研究中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science(国立材料研究所功能材料研究中心);International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国立材料研究所国际纳米结构材料中心)
本研究在六方氮化硼封装的双层扭转石墨烯莫尔异质结构中,通过电输运和光学二次谐波产生测量证实了滑动铁电性,并展示了其对量子非线性输运(如可切换非线性霍尔效应)的铁电控制,揭示了滑动铁电性与量子几何性质的直接耦合。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall
Drive Dependence of the Hall Angle for a Sliding Wigner Crystal in a Magnetic Field
该研究数值发现,磁场中无序维格纳晶体滑动时,霍尔角随驱动先线性增大后饱和,源于侧跳效应,且该现象具有普适性。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley-dependent spin-orbit torques in two dimensional hexagonal crystals
本文研究了石墨烯、硅烯、锗烯和锡烯等二维六方晶体的自旋轨道矩。该力矩具有两个分量,一个是由反自旋电流效应引起的类场项,另一个是由混合自旋- $k$空间中的Berry曲率引起的反阻尼力矩。在交错位和交换场的存在下,谷简并可以解除,我们得到一个谷依赖的Berry曲率,导致一个可调的反阻尼力矩通过控制谷自由度。通过调节偏置电压或磁化角,可以使谷值不平衡度达到100%。这些发现为通过结构设计来发展电流驱动的自旋轨道力矩开辟了新的途径。
2015-09-27 cond-mat.mes-hall
Optical tornadoes in photonic crystals
基于自旋电子学的光学类比,从理论上研究了不具有空间反演对称性的二维光子晶体中光学龙卷风的产生。我们解决它的密切关系,在晶体动量空间的Berry曲率,这代表了非平凡的几何性质的布洛赫状态。结果表明,通过调节蜂窝状光子晶体中的两种介质棒,可以很容易地控制Berry曲率。然后,具有大Berry曲率的Bloch态在实空间中表现为光学龙卷风。分析了这种构型的辐射力,并讨论了其可能的应用。
2008-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Sliding van der Waals Polytypes
本文综述蜂窝状层状范德瓦耳斯多型体通过层间滑动实现电场可控结构与多铁切换的机制、性质及器件挑战。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall
Chiral Wigner crystal phases induced by Berry curvature
Ohio State University(俄亥俄州立大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本研究通过 Berry 曳曲诱导手性 Wigner 晶体相,揭示了电子自旋有序与手性相变的关系。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of sliding Wigner crystals in bilayer graphene at zero and finite magnetic fields
本文通过低频噪声测量研究AB堆叠双层石墨烯中维格纳晶体的脱钉与滑动行为,提供了零磁场和有限磁场下维格纳结晶的输运证据,为证实反常霍尔晶体奠定基础。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital design of Berry curvature: pinch points and giant dipoles induced by crystal fields
贝里曲率(英语:Berry curvature,BC)--一个编码固体中电子波函数几何性质的量--是不同的类霍尔输运现象的核心,包括反常霍尔效应和非线性霍尔及能斯特效应。在非磁性量子材料与偏心晶体安排,局部浓度的BC通常链接到单粒子波函数,是一个量子叠加的电子和空穴激发。BC介导的效果,从而观察到在二维系统中的大量狄拉克锥和三维体晶体与四重态的Weyl锥对。在这里,我们表明,在配备了轨道自由度的材料中,即使在完全没有空穴激发的情况下,也可以出现局部BC浓度。在这些固体中,出现在非常低对称结构中的晶体场触发以热点和奇异夹点为特征的BC。这些特性自然会产生巨大的BC偶极子和大的非线性传输响应的时间反演对称条件。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry Phase origin of the planar spin Hall effect
Berry相位起源阐述了最近发现的平面自旋霍尔效应,其特点是在霍尔偏转平面内的电流诱导自旋极化。我们揭示了控制平面自旋霍尔效应的自旋排斥矢量,为识别本征平面自旋霍尔材料提供了一个透明的标准。在13个晶体点群中发现了有限的自旋排斥矢量,揭示了大量未被探索的平面自旋Hall系统。我们的结果可用于平面自旋霍尔效应的定量计算,为进一步的材料搜寻和实验研究提供了方便。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall
Direct observation of geometric and sliding ferroelectricity in an amphidynamic crystal
本研究使用高质量两性动态单晶(15-Crown-5)Cd$_3$Cl$_6$首次直接观测了滑移铁电性,发现其极化源于几何机制与层间滑移,为低维铁电体的同步动力学控制提供了新见解。
2023-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quaternion-Kähler geometry of time reversal symmetric crystals
Seoul National University(首尔大学)
该研究将理想量子几何从陈带的阿贝尔几何推广到时间反演对称量子物质的四元数非阿贝尔几何,揭示了克拉默斯对能带的四元数几何特性及相关量子结构。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall
Phonons in Electron Crystals with Berry Curvature
本文推导了具有贝里曲率的电子晶体(包括反常霍尔晶体)的低能有效声子理论,发现其色散类似零场维格纳晶体,并揭示了贝里曲率增强有效质量、降低声子速度及RMG中“运动弹性”项导致声子速度方向差异等关键结果。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological constraint on crystalline current
Harvard University(哈佛大学);University of California at San Diego(加州大学圣迭戈分校)
研究晶态在磁场中滑动时的电流特性,揭示电流与晶格电荷密度和磁通密度的关系,发现晶态电流决定洛伦兹力和声子能谱,提出非扰动的电流计算方法。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Circular edge states in photonic crystals with a Dirac node
研究了二维Dirac方程在圆几何中的边缘态。从三分量极化场的角度讨论了二分量电磁场的性质,三分量极化场在狄拉克节点附近形成涡度随狄拉克质量符号变化的涡旋结构.极化场的Berry曲率与Dirac旋量态的Berry曲率有关。这个量对边界条件的变化很敏感。特别地,对于具有单个边界的几何形状,它为零,但对于具有两个边界的几何形状,它不为零。这种效果对于在样品内部产生阶梯状边缘是稳健的。
2017-03-30 cond-mat.mes-hall
Frictional Transition from Superlubric Islands to Pinned Monolayers
物理吸附的亚单层岛屿在晶体表面上的惯性滑动包含意外的信息异常不相称的光滑滑动状态与superlubricity和其消失的机制。在这里,我们展示了在一个联合石英晶体微天平(QCM)和分子动力学(MD)模拟的情况下,研究铜(111)上的超润滑性如何出现在大尺寸限制的天然无公度的超润滑岛。理论还预测,覆盖率接近一个完整的单层,一个突然的粘附驱动的二维密度压缩的顺序为百分之几,这意味着在这里一个滞后的跳跃从superlubric自由岛加压相称的固定单层。这种情况是完全支持QCM数据显示显着大的滑移时间在增加亚单层覆盖率,信号superlubricity,然后由一个戏剧性的下降到零的致密相称单层。仔细分析这各种岛屿滑动现象将是强制性的,在未来的应用程序中的晶体吸附界面的摩擦。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall
Electrically switchable Berry curvature dipole in the monolayer topological insulator WTe2
单层WTe $_2$中量子自旋霍尔(QSH)态的最新实验证据已经连接了凝聚态物理、二维材料和拓扑物理这两个最活跃的领域。这种二维拓扑晶体还显示出非常规的自旋扭矩和门可调超导性。虽然QSH的实现已经证明了单层WTe $_2$的电子波函数的非平凡拓扑,波函数的几何性质,如Berry曲率,仍然没有研究。另一方面,人们越来越认识到Berry曲率在凝聚态物理的多个领域中起着重要的作用,包括非互易电子输运、对映选择性光学响应、手征极化激元甚至非常规超导。在这里,我们利用中红外光电显微镜研究单层WTe $_2$的Berry曲率。通过光学激发电子穿过倒置的QSH间隙,我们观察到一个平面内的圆形光电流,即使在正常入射。面外位移场的应用进一步系统地控制光电流的方向和幅度。我们观察到的光电流揭示了一种新的Berry曲率偶极子,它产生于倒置的间隙边缘附近的非平凡波函数。单层WTe $_2$的反向能带结构和倾斜晶格使这些以前未实现的Berry曲率偶极子和强电场效应成为可能。这种电可切换的Berry曲率偶极子打开了观察各种量子几何现象的大门,如量子非线性霍尔,轨道Edelstein和手征极化激元效应。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall
Observation of a Berry phase anti-damping spin-orbit torque
最近观察到的铁磁体/正常导体界面的电流诱导磁化翻转对未来的磁存储技术有重要影响。在一种解释中,开关起源于载流子与自旋相关的散射引起的相对论反阻尼自旋轨道力矩(SOT)的结构与破缺的空间反演对称性。另一种解释结合了相对论自旋霍尔效应(SHE),使正常导体的自旋电流注入器,与非相对论自旋转移力矩(STT)的铁磁体。值得注意的是,在这些实验中的SHE起源于一个干净的晶体的能带结构中的Berry相位效应和抗阻尼STT也是基于从载流子到磁化的自旋的无序无关的转移。在这里,我们报告的观察到一个反阻尼SOT源于一个类似的贝里相位效应的SHE。因此,单独的SOT可以基于散射无关原理来诱导磁化动力学。铁磁半导体(Ga,Mn)As在晶体中具有破缺的空间反转对称性。这允许我们考虑裸铁磁元件,其通过设计消除了对自旋扭矩的任何SHE相关贡献。我们提供了一个直观的图片的Berry相起源的反阻尼SOT和微观建模的测量数据。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall
Single-layer MoS2 roughness and sliding friction quenching by interaction with atomically flat substrates
实验研究了沉积在SiO2、云母和六方氮化硼(h-BN)衬底上的单层MoS 2晶体的表面粗糙度和横向摩擦力。粗糙度和滑动摩擦测量通过原子力显微镜(AFM)进行。我们发现一个很强的依赖性的MoS 2粗糙度的底层衬底材料,是h-BN的衬底,更好地保持了平整度的MoS 2晶体。横向摩擦力也随着粗糙度的降低而降低,并且对于h-BN衬底上的MoS 2薄片达到其最低值。然而,它仍然高于块状MoS 2晶体的表面,我们将其归因于由于竞争的尖端与薄片和薄片与衬底的相互作用而导致的薄片的变形。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nontrivial Berry phase and type II Dirac transport in layered material PdTe2
在这里,我们报告的证据,第二型狄拉克费米子在层状晶体PdTe 2。deHaas-vanAlphen振荡发现了一个小的费米口袋,其截面为0.077nm-2,具有非平凡的Berry相。第一性原理计算表明,它起源于一个倾斜的狄拉克锥的空穴袋。角分辨光电子能谱显示了一种II型狄拉克锥特征色散。我们还建议PdTe 2是一个改进的平台,主机的拓扑超导体。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Chiral edge-state signatures of Berry monopole merging and splitting in a bilayer photonic crystal slab with synthetic momentum
Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology(越南科学技术院物理研究所);Univ. Lille, CNRS, UMR 8523-PhLAM-Physique des Lasers Atomes et Molécules(里尔大学、法国国家科学研究中心、激光与原子分子物理联合研究实验室);Advanced Polymers and Materials: Physics, Chemistry and Technology, Chemistry Faculty (UPV/EHU)(巴斯克国立自治大学/圣塞巴斯蒂安大学化学学院先进聚合物与材料物理、化学与技术系);Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院复杂系统理论物理中心);Institute for Interdisciplinary Research in Science and Education, ICISE(越南归仁市科学与教育跨学科研究所);Ecole Centrale de Lyon, CNRS, INSA Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon, CNRS, INL, UMR5270(里昂中央理工学院、法国国家科学研究中心、里昂国立应用科学学院、里昂第一大学、里昂化工学院、法国国家科学研究中心里昂纳米技术研究所);CNRS-International-NTU-Thales Research Alliance (CINTRA), IRL 3288(法国国家科学研究中心-国际南洋理工大学-泰雷兹研究联盟);Institut Universitaire de France (IUF)(法兰西学院);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科奎,巴斯克科学基金会)
该研究在双层光子晶体平板的真实—合成混合动量空间中首次实现 Berry 磁单极子的绝热散射观测,并以耦合模模型、全波仿真及手性边缘态实验方案支持其探测。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Berry bands and pseudo-spin of topological photonic phases
实现电子拓扑绝缘体的稳健、单向边缘状态的光子模拟将改善我们在纳米尺度上对光的控制,并彻底改变光子器件的性能。在这里,我们表明,新的对称性保护的拓扑相位可以检测到的能量特征值问题的贝里曲率特征值问题。“Berry带”跨越与原始价带相同的本征空间,但在$\mathrm{C}_2\mathcal{T}$对称晶体中分离成伪自旋和伪无自旋子空间。我们证明了著名的情况下,吴和胡[物理学评论快报。114,223901(2015)]和最近发现的脆弱拓扑晶体,并表明两种晶体属于相同的$\mathrm{C}_2\mathcal{T}$ -保护的$\mathbb{Z}_2$拓扑相。这项工作有助于统一理论和数值,并在定义和识别新的光子学和电子学的安全保护阶段是有用的。
2020-09-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Evidence for trivial Berry phase and absence of chiral anomaly in semimetal NbP
我们报告了详细的磁输运研究在NbP单晶。用气相传输法生长出了高质量的晶体。一个非常大的磁阻被证实在低温下,这是非饱和,并在高场线性。解释线性磁阻模型进行了讨论,有人认为,在铌磷这是联系在一起的载流子迁移率波动。没有看到负的纵向磁电阻,不像其他几个外尔铌酸盐,这表明缺乏明确的手征异常在NbP。在低温下观察到与Berry相相关的Unambibibrium Shubnikov-de-Haas振荡。朗道扇形图表明,在NbP晶体对应的费米面极值在30.5特斯拉平凡贝瑞相。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Does Rotational Melting Make Molecular Crystal Surfaces More Slippery?
由大致球形的分子组成的晶体的表面在其在T= T $_r$的体旋转相变之上暴露出自由旋转分子的地毯,其可能在滑动摩擦中起“纳米轴承”的作用。我们探索了广泛的分子动力学模拟的摩擦和粘附力的变化所经历的滑动C $_{60}$片的原型系统C $_{60}$富勒烯的表面上。在固定的薄片取向,这两个数量表现出只有一个适度的摩擦下降的顺序20%的过渡。然而,附着力和摩擦力下降了$\sim$ 2倍,因为薄片破坏了其与C $_{60}$表面晶格的完美角度对准,这表明在T $_r$的拉脱过程中熵驱动的对准-未对准开关。结果可能与滑动Kr岛相关,其中在T $_r$处观察到非常小的摩擦差异,但也与C $_{60}$涂层头端的滑动相关,其中报告了显著因子$\sim$ 2下降。
2014-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sliding Luttinger Liquid and Topological Flat Bands in Symmetry Mismatched Moiré Interfaces
本文研究对称失配的莫尔界面,通过微观紧束缚模型和微扰理论推导连续介质模型,发现矩形衬底几何结构中存在Sliding Luttinger Liquid相和拓扑平带等准一维物理现象。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall
Berry-phase effects in dipole density and Mott relation
我们提供了一个统一的半经典理论的热电响应的任何观察到的运营商$\hat{\boldsymbolθ}$,这是定义良好的周期性晶体。对于电子系统中$\hat{\boldsymbolθ}$的各种物理实现,包括熟悉的电流以及目前有争议的自旋极化和自旋电流的情况,在存在Berry相位效应的情况下,通常建立Einstein和Mott关系。磁化电流在电流的热电响应中是不可缺少的,本文将磁化电流推广到各种$\hat{\boldsymbolθ}$的情况。在我们的理论中,物理量的偶极密度出现并起着至关重要的作用,它不仅包含了$\hat{\boldsymbolθ}$的偶极矩的统计和,而且还包含了Berry相位修正。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall
Spin Berry phase in anisotropic topological insulators
三维拓扑绝缘体的特征在于存在受保护的无带隙自旋螺旋表面态。在实际样品中,这些表面状态从一个表面延伸到另一个表面,覆盖整个样品。通常,在拓扑绝缘体的曲面上,处于表面态的电子获得自旋Berry相位,作为有效表面自旋必须遵循实空间几何的切向表面的约束的表达。当电子环绕时,这样的Berry相位加起来为π,例如,一次绕圆柱体。现实的拓扑绝缘体化合物也常常是分层的,即,是各向异性的。我们明确地证明了存在这样一个π Berry相的存在和不存在(由于晶体各向异性)的圆柱对称性,也就是说,无论满足自旋到表面锁定条件。自旋Berry相位π对圆柱对称性破缺的鲁棒性是用π通量管穿透拓扑绝缘体纳米线的紧束缚模型实现数值证实的。
2011-10-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Kinetic Theory of Nonlinear Nernst Effect
长期以来,人们一直在探索Berry曲率对时间反演对称性破缺材料输运性质的影响。在时间反演对称材料中,在线性区域将不存在由Berry曲率引起的热电流。然而,非磁性和非中心对称材料中可以显示出非线性霍尔电流,其中Berry曲率偶极子起着重要作用。大多数研究都是从半经典玻尔兹曼方程出发。本文给出了非线性能斯特效应的量子动力学理论,并介绍了一种新型的Berry曲率偶极子:热电Berry曲率偶极子。这种新的Berry曲率偶极子也将在非线性区域诱导热电输运,即使在时间反演不变的晶体。我们也将我们的理论应用到拓扑晶体绝缘体与倾斜狄拉克锥。
2020-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sliding ferroelectricity in a bulk misfit layer compound (PbS)$_{1.18}$VS$_2$
本研究利用块体错配层化合物(PbS)₁.₁₈VS₂中天然交替堆叠形成的莫尔结构,通过X射线衍射、扫描探针显微镜和电子显微镜证实了由小扭转角孪晶诱导的滑移铁电性及其表面电势。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange Interactions of a Wigner Crystal in a Magnetic Field and Berry Curvature: Multi-Particle Tunneling through Complex Trajectories
Department of Physics and Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系与安东尼·J·雷格特凝聚态理论研究所)
研究磁场与 Berry 曳曲对二维威格纳晶体交换相互作用的影响,通过复杂轨迹的多粒子隧道效应,揭示 Aharonov-Bohm 相位和 Berry 相位对交换常数的修正,以及有效质量重整化效应。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Planar Hall Effect in Two-Dimensional Trigonal Crystals
平面霍尔效应(PHE)是在存在共面电场和磁场的情况下出现的平面内横向电压。其标志是特征性的$π$ -周期性,即即使在磁场反转下,与横向电压的角度依赖性在电场和磁场对齐时完全消失。在这里,我们表明,在二维三角晶体塞曼引起的非平凡的Berry曲率效应产生一个以前未知的异常PHE是奇数的磁场和独立的相对角度与驱动电场。我们进一步表明,当一个额外的镜像对称部队的横向电压消失的线性响应制度,反常PHE可以发生作为二阶响应在零和两倍的频率的所施加的电场。我们证明,这种非线性PHE具有反对称量子贡献,源于塞曼诱导的Berry曲率偶极子。
2021-01-21 cond-mat.mes-hall
On calculating the Berry curvature of Bloch electrons using the KKR method
我们提出并实现了一种特别有效的方法来计算波矢k空间中Bloch态绝热演化所产生的Berry曲率。该方法利用了Korringa-Kohn-Rostoker(KKR)方法的独特功能来求解薛定谔或狄拉克方程。也就是说,它是基于这样的观察,即在KKR方法中,k通过结构常数进入计算,该结构常数仅取决于晶格的几何形状,而不取决于晶体势。对于阿贝尔和非阿贝尔Berry曲率,我们推导出一个解析公式,其评估不需要任何数值微分关于k。我们提出了明确的计算Al,Cu,Au和Pt大块晶体。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Circular Dichroism Reveals the Local Berry Curvature
Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);University of Regensburg(雷根斯堡大学)
研究通过非线性圆双折射揭示光子与晶格间角动量守恒与电子量子几何的联系,实验测量了原子薄半导体中的局部贝里曲率。
2026-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Metallic electro-optic effects in topological chiral crystals
本研究针对SG198拓扑手性晶体,通过紧束缚模型与第一性原理计算,发现该类材料存在非零贝里曲率偶极子,且BeAu中可在实验条件下观测到磁致电光效应。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Direct Observation of Chirality-Dependent Berry Curvature Dipole via Cross-Axial Nonlinear Hall Effect in Trigonal Te
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)(蔚山科学技术院);University of Minnesota(明尼苏达大学);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本研究利用三角碲的跨轴向非线性霍尔效应,直接观测到手性依赖的贝里曲率偶极子,为手性材料的量子几何研究提供了对称性选择性探针。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Wavefunction approach to the fractional anomalous Hall crystal
本研究提出分数量子反常霍尔晶体(FAHCs)作为强相互作用电子的潜在基态,构建统一变分波函数描述该类态及竞争态,半解析计算表明强相互作用或平带条件下其能量优于维格纳晶体和整数量子反常霍尔晶体。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On Berry Phase in Bloch States
本文讨论了某些Bloch态中电荷流和自旋流的量子化Hall电导率与Berry相的关系,如电磁场作用下的Bloch电子和超流$^3$ He涡旋态中的准粒子.可以看出,本文的讨论与晶体中的自发极化和绝热泵浦密切相关。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable skyrmion crystals and topological quantum oscillations in magnetic metals
Skyrmion是一种空间局域的磁性漩涡,它带有非零整数拓扑电荷。我们在二维铁磁体模型中研究了由反转对称破缺引起的手征相互作用下的Skyrmions晶体。我们发现,非线性四次模耦合项允许对称性增强塞曼场范围内的skyrmion晶体相保持稳定。此外,它导致在这个宽的场范围内的该自旋晶体的晶格常数的显著依赖性。传导电子耦合到这样一个可调自旋晶体示出的经验与塞曼场变化的贝里通量密度。这种可调谐的skyrmion晶体提供了一个独特的实现贝里-霍夫施塔特蝴蝶,导致一种现象,我们称之为“拓扑量子振荡”的电子态密度和相关的可观测量。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Static and dynamic friction in sliding colloidal monolayers
在一个先驱实验中,Bohlein等人实现了二维胶体晶体在激光产生的周期或准周期势上的受控滑动。在这里,我们提出了现实的模拟和参数,除了再现主要的实验观察到的功能,给出了第一个理论论证的潜在影响的胶体滑动纳米摩擦学。对比了硬无公度晶体中孤子和反孤子的自由运动与两个晶格公度和钉扎时在大静摩擦阈值Fs下孤子-反孤子对的成核。直接从颗粒速度中提取的摩擦功可以作为经典摩擦学参数的函数进行分析,这些参数包括速度、间隔和周期性势的振幅(分别表示滑动界面的失配和“载荷”)。这些和其他功能提示进一步的实验和见解促进胶体滑动到一个新的摩擦研究仪器。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.class-ph
A Group-Theoretical Framework for Local k-Space Topology and Berry Phase in 2D Photonic Systems
Aalto University(阿尔托大学);Università di Pisa(比萨大学)
本文构建了融入光子系统关键特征的群论框架,研究二维光子系统中局域k空间拓扑与贝里相位的对称性起源,分析结构设计与对称性扰动对拓扑特征的操控,相关分析可扩展至多类人工波晶体。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Berry phase and spin quantum Hall effect in the vortex state of superfluid He3 in two dimensions
我们证明了二维旋转超流He 3涡旋态的自旋量子霍尔效应可以描述为Bloch准粒子的绝热自旋输运。我们表明,自旋霍尔电导率写的Berry相以及陈数。这一结果与Bloch电子的绝热抽运和晶体中的自发极化有相似之处。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con