Dynamic transformation between a skyrmion string and a bimeron string in a layered frustrated system
挫折拓扑自旋纹理具有独特的属性,可以使新的自旋电子应用,如螺旋度为基础的信息存储和计算。在这里,我们报告的静态和电流诱导动力学的二维(2D)煎饼skyrmions在堆栈的弱耦合阻挫磁单层,形成一个三维(3D)skyrmion字符串。布洛赫型斯基米子弦在能量上比尼尔型的更稳定。在类阻尼自旋轨道力矩的作用下,它可以作平动运动,并表现出与阻尼相关的Skyrmion霍尔效应。最值得注意的是,skyrmion字符串可以转换为一个动态稳定的bimeron字符串的dampinglike自旋轨道扭矩。电流诱导的双介子弦相对于其中心稳定旋转,当电流被切断时,其可以自发地转变回Skyrmion弦。我们的研究结果揭示了不寻常的3D挫折自旋纹理的物理性质,并可能打开不同的可能性自旋电子应用的基础上skyrmion和bimeron字符串。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Typical skyrmions versus bimerons: a long-distance competition in ferromagnetic racetracks
在过去的几年里,拓扑保护集体模式的磁化引起了人们的广泛关注。其中,Skyrmion和Merons一直是深入研究的对象。特别地,拓扑skyrmion是具有整数skyrmion数$Q$的对象,而merons具有半整数skyrmion电荷$q$。在这项工作中,我们考虑了一个$Q=1$ skyrmion,由一个meron和一个antieron(bimeron),在铁磁赛道位移,争论与其更著名的对手,典型的$Q=1$圆柱对称skyrmion的长距离竞争。这两种拓扑结构都诱导了马格努斯力,然后受到霍尔效应的影响。的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用($DMI$)存在于某些材料,并能够诱导$DMI$ -skyrmions的影响进行了分析。我们的主要目的是比较这些物体的运动(由自旋极化电流引起)以及它们自己的特定赛道。我们还调查了一些有利因素,这些因素能够给竞争对手带来呼吸,促使他们在赛道横向边界被歼灭之前保持更长的距离。一个有趣的结果是,$DMI$ -skyrmion由于其较大的刚性而失去了这个假设的竞争。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Quantum Hall Solitons with Intertwined Spin and Pseudospin at $ν= \ 1$
本文详细研究了在填充率为$ν=1$的双层量子霍尔系统中,当考虑自旋自由度时,可能出现的不同类型的拓扑孤子。从微观哈密顿量,我们推导出一个有效的能量泛函研究这样的激发。规范不变性和$CP^{3}$字符的能量泛函及其后果进行了检查。然后,我们确定允许类的有限能量的解决方案是拓扑非平凡的。我们还数值计算了一个代表性的解决方案,其中一个赝自旋(层自由度)双重子在一个给定的自旋分量与自旋skyrmions在每一个层中交织,并讨论了它是否是积极有利的最低躺在这样的系统中的激发与一些数值结果。
2000-07-31 cond-mat.mes-hall
Helicity-Controlled Hall Transport in Hybrid Topological Magnetic Textures
National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology"(国家科学中心“哈尔科夫物理与技术研究所”);ISQI, Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学物理学院ISQI);School of Physics, The University of New South Wales(新南威尔士大学物理学院)
本研究提出统一框架,通过解析理论和微磁模拟揭示螺旋度可连续调控拓扑磁纹理的霍尔角,实现高效可编程输运。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall
Topological orbital Hall effect caused by skyrmions and antiferromagnetic skyrmions
研究证明磁性及反铁磁斯格明子等拓扑织构可诱导拓扑轨道霍尔效应,反铁磁体系中该效应无电荷输运且电导率远高于拓扑自旋霍尔效应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Drag in Correlated Double Layer Quantum Hall Systems
我们发现,在零温度的限制下,双层量子霍尔系统表现出一种新的现象,称为霍尔阻力,即在一个层中驱动的电流在另一个层中引起的电压降,在垂直于驱动电流的方向。二乘二霍尔电阻率张量被量子化并且与描述量子霍尔态的拓扑顺序的${\bf K}$矩阵成比例,即使当${\bf K}$矩阵包含零本征值时,在这种情况下霍尔电导率张量不存在。本文还讨论了本工作与前人工作的关系。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Mutual composite fermions in double layer quantum Hall system
该文件已撤回,并纳入cond-mat/0310512第II节
2006-04-26 cond-mat.mes-hall
Goldstone mode kink-solitons in double layer quantum Hall systems
结果表明,在电荷不平衡的零隧穿双层量子霍尔系统中,赝自旋Goldstone模激发在弱非线性极限下形成运动扭结孤子。这种电荷密度局域化以无隙线性自旋波模式的速度移动,并且可以很容易地在实验中观察到。我们认为Goldstone模扭结孤子定义了双层量子霍尔系统中的无扩散电荷输运性质。
2002-11-15 cond-mat.mes-hall
Rippled state of double-layer quantum Hall systems
双层量子霍尔态的无公度相位被发现有一个“波纹”偶极子电荷密度时,层是不平衡的。这种可调偶极密度波不稳定性可以通过灵敏的电容测量和各向异性输运来检测。我们明确地证明了这一点,通过进行Hartree-Fock计算的层密度和电容的双层量子霍尔态在总填充因子为1。
2002-06-02 cond-mat.mes-hall
Topological Excitations in Double-Layer Quantum Hall systems
具有自发破缺对称性的双层量子霍尔系统由于层间强相干性而表现出一种新颖的多体量子霍尔效应。当层间距接近临界值时,量子涨落会破坏层间相干性,量子霍尔效应消失。在Hartree-Fock-RPA理论框架内,我们计算了由于量子涨落引起的重整化同位旋刚度$ρ_s$.由此得到的拓扑激发的活化能与最近的实验结果定性一致。
1997-04-03 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下,由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里,我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族,即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说,我们表明,整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Spin-Excitation-Instability-Induced Quantum Phase Transitions in Double-Layer Quantum Hall Systems
在含时Hartree-Fock近似下,研究了$ν=2$中双层量子霍尔系统的子带间自旋密度集体模.我们发现,这些子带间的自旋密度激发可能会软化实验条件下,一个相变到一个新的量子霍尔态与层间面内反铁磁自旋相关。我们证明了这种新的倾斜反铁磁相是能量稳定的,并且相变是连续的。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall
Solitons in polarized double layer quantum Hall systems
从理论上预言了在总填充因子为$ν=1$的强极化双电层量子霍尔系统中,当隧穿效应很小或为零时,层间相干性的一种新表现.结果表明,移动(小隧穿)和空间本地化(零隧穿)稳定的赝自旋孤子的发展,可以解释为移动或静态电荷密度激发。本文还讨论了实验观测的可能性。
2001-12-11 cond-mat.mes-hall
Quantum and classical phase transitions in double-layer quantum Hall ferromagnets
从长波长统计力学的观点考虑了双层量子霍尔系统在$ν=1/m$(m个奇数)处的量子和经典相变问题.我们导出了一个显式映射的长波拉格朗日的量子霍尔系统到一个三维各向同性的经典XY模型,其耦合常数取决于量子涨落在原来的量子霍尔哈密顿量。临界层分离处量子相变的普适性质完全由这种映射决定。通过简单的有限尺寸标度分析,近似地得到了层间分离对Kosterlitz无相变温度的依赖关系,包括量子涨落效应。
1997-03-12 cond-mat.mes-hall
Double-layer quantum Hall antiferromagnetism at filling fraction nu=2/(odd integer)
引入了双层量子霍尔系统在填充分数$ν= 2/m$($m$为奇整数)处的低能作用量.层间反铁磁交换诱导了自旋有序倾斜的相,也诱导了自旋单重态相。得到了零温转变和有限温转变的普适性质。我们计算了Kosterlitz-loss相变中倾斜序消失的临界温度。最近的光散射实验在$ν= 2$的影响。
1997-01-21 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic response and effective gauge theory of double-layer quantum Hall systems
我们报道了一个有效的双层量子霍尔系统的规范理论,它是通过玻色化从不可压缩态的响应,而不涉及复合玻色子和费米子。指出了量子霍尔系统的长波特性是由基元和集体偶极激活激发决定的,并采用单模近似研究了它们。有效的理论由三个矢量场代表一个层间集体模式和两个回旋模式,并适当地将集体激发的库仑相互作用的正确尺度上的频谱。特别强调的是放在探索的优势,通过他们的反应,量子霍尔系统,特别是固有的标准陈-西蒙斯理论的微妙之处进行了严格审查。
2002-09-30 cond-mat.mes-hall
Vanishing Hall Resistance at High Magnetic Field in a Double Layer Two-Dimensional Electron System
在总朗道能级填充因子$ν_{tot}=1$下,具有小层间间距的双层二维电子系统支持具有自发层间相位相干性的集体态。当相等的电流平行流过两层时,这种状态表现出量子化的霍尔效应。相反,如果两层中的电流相等,但方向相反,则每层的纵向电阻和霍尔电阻在低温极限下都消失。这一发现支持了在$ν_{tot}=1$的基态是激子超流体的预测。
2004-01-26 cond-mat.mes-hall
Inter-layer Hall effect in double quantum wells subject to in-plane magnetic fields
本文对面内磁场作用下两个耦合二维电子系统的输运性质进行了理论研究。研究了在电场和磁场交叉作用下,洛伦兹力引起的双阱中电荷重分布。我们发现,电荷的重新分布和相关的层间霍尔效应起源于反磁电流的手征性,并给出了导电性的实质性贡献。
2001-11-04 cond-mat.mes-hall
Quantum Dynamics of Pseudospin Solitons in Double-Layer Quantum Hall Systems
双层量子霍尔系统中的赝自旋孤子可以通过与电子共面的磁场分量引入,并可以通过施加电压到外部栅极来钉扎。我们估计的温度下,脱钉发生主要是通过隧道和计算低温脱钉率为现实的几何形状。我们讨论了局部变化的电荷和电流密度和光谱函数,可以用来检测孤子和观察它们的时间演化。
2000-09-11 cond-mat.mes-hall
Hysteretic behavior and evidence for domain formation in a double-layer quantum Hall system at total filling factor 2
我们报告的异常行为,在双层二维空穴气(2DHG)在偶数整数填充因子,其中包括滞后的纵向和霍尔电阻和一个非常弱的温度依赖性的电阻最小值。当在2DHG的顶部放置薄金属膜时,所有异常消失,并且常规的量子霍尔效应行为恢复。该行为是由于存在的理论预测的磁有序在偶数整数填充因子,导致宏观自旋电荷域的形成。
1998-04-24 cond-mat.mes-hall
Condensation of fractional excitons, non-Abelian states in double-layer quantum Hall systems and Z_4 parafermions
本文研究了利用双层量子态和分数激子凝聚获得非阿贝尔量子态的方法。特别地,我们发现从(330)双层态开始,然后增加层间隧穿强度,我们可以得到单层非阿贝尔态S(330)。我们证明了S(330)态实际上是Z_4的准费米子Read-Rezayi态。我们还计算了S(330)态的边缘激发。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall
Ballistic hot-electron transport in a quantum Hall edge channel defined by a double gate
超热电子在量子霍尔边缘沟道中的弹道输运是研究量子光学电子模拟的一个热点,其中边缘势分布是决定电荷速度和光学声子散射的重要参数.在这里,我们使用一个平行的双栅极来控制边缘电位的电场,并通过热电子能谱研究了沟道的弹道长度。弹道长度显着增强,通过减少在定制的潜力的LO声子散射率。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic characteristics and effective gauge theory of double-layer quantum Hall systems
在考虑对最低朗道能级的投影和对朗道能级内集体激发的单模近似下,研究了双层量子霍尔系统的电磁特性.指出了量子霍尔系统的长波长特性是由基元和集体的偶极激活激发决定的。特别地,双层系统固有的偶极活性层间异相集体激发的存在修改了领先的O(k)和O(k^{2})长波长特性(即,的输运性质和特征尺度)。我们应用玻色化技术和构造从这样的电磁特性的一个有效的理论,它由三个矢量场代表三个偶极活跃的模式,一个层间集体模式和两个间朗道级回旋模式。这个有效的理论适当地纳入了集体激发的库仑能量的正确尺度上的频谱,此外,容纳标准的陈-西蒙斯理论的有利的输运性质。
2002-04-30 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence Detected Doublet Structure in the Integer and Fractional Quantum Hall Regime
我们在这里提出的高迁移率单异质结的偏振磁光致发光测量的结果。在一个大的磁场范围内(2>nu>1/6)的双重结构的存在被解释为可能的证据的存在的磁-旋子极小值的带电密度波。这被理解为即使在IQHE极限的情况下也是强电子相关性的指示。
1999-05-25 cond-mat.mes-hall
Fermi-liquid effects in the transresistivity in quantum Hall double layers near $ν= 1/2 $
本文从理论上研究了量子霍尔体系中两个平行的二维电子气层在朗道能级半满附近的库仑阻力跨阻随温度和磁场的变化关系。结果表明,费米液体之间的相互作用的相关准粒子可以给一个显着的影响的transresistance,提供其独立的层间距的间距在实验中报道的值。所得结果与实验结果一致。
2007-04-02 cond-mat.mes-hall
Inter-layer edge tunneling and transport properties in separately contacted double-layer quantum Hall systems
本文发展了一种适用于分离接触双层电子系统的量子霍尔区输运理论。层间隧穿提供了一个通道,用于平衡在边缘状态的两个层中的分布函数。电阻和跨阻的电极的各种配置的计算作为层间隧穿幅度的函数。还计算了由另一层中的电流引起的一层中的感应电流。结果表明,反射在引线的原因在某些电极配置的结果的变化。在这项工作中获得的结果是一致的,最近的实验。
1997-08-19 cond-mat.mes-hall
Shifting the quantum Hall plateau level in a double layer electron system
研究了倾斜磁场中双层电子系统中整数量子霍尔电阻的平台效应。在一定的磁场和倾斜角的窄范围内,平台能级明显偏离量子化值,没有耗散输运出现。一个定性的帐户的效果给出的去耦的边缘状态对应于不同的电子层/朗道水平。
2001-12-06 cond-mat.mes-hall
Dissipationless mechanism of skyrmion Hall current in double-exchange ferromagnets
我们重新讨论了铁磁体中Skyrmion输运的理论。基于双交换铁磁体中自旋手征性涨落的有效U(1)规范理论,推导出直流电场驱动下斯基米子核的速度表达式。我们发现传导电子和局域自旋之间的相互反馈效应引起了Chern-Simons项,表明Skyrmion Hall电流的无耗散机制。电流引起的skyrmion运动,出现通过自旋转移力矩和散射事件的常规描述,是在一定的限制,我们的描述,其中的陈-西蒙斯条款没有完全纳入。我们的理论不仅适用于金属系统,而且适用于绝缘系统,在这种系统中,在存在能隙的情况下,可以感应出纯拓扑的、无耗散的Skyrmion Hall电流.
2011-04-30 cond-mat.mes-hall
Properties of the Soliton-Lattice State in Double-Layer Quantum Hall Systems
在双层量子霍尔系统中,施加足够强的平行磁场$B_\parallel > B_{c}$,产生了孤子晶格(SL)基态。我们计算了SL态的基态性质作为总填充因子$ν_{T}=1$的$B_\parallel$的函数,并得到了SL的总能量、各向异性SL刚度、Kosterlitz无规熔化温度和SL磁化强度. SL的磁化强度可以通过实验测量,并且磁化率发散为$|B_\parallel - B_{c}|^{-1}$。
1998-05-20 cond-mat.mes-hall
Microscopic Functional Integral Theory of Quantum Fluctuations in Double-Layer Quantum Hall Ferromagnets
提出了双层量子霍尔铁磁体基态量子涨落引起的零温序参量和赝自旋刚度降低的微观理论。只有当直接和交换粒子-空穴通道中的相互作用都包括在内时,才能恰当地描述该系统中的集体激发。我们采用的功能积分的方法,这是能够占两者,并评论其关系图解微扰理论。我们还讨论了它的关系高斯波动近似的基础上的Hubbard-Stratonovich变换表示的相互作用在铁磁体和超导体。我们得到了非常简单的相关能,重整化序参量和重整化赝自旋刚度的解析表达式。
2001-05-31 cond-mat.mes-hall
Stripes in Quantum Hall Double Layer Systems
我们提出的双层量子霍尔系统的研究结果,其中每一层都有一个高指数朗道水平,是半满的。Hartree-Fock计算表明,在临界层间距以上,系统变得不稳定,形成单向相干电荷密度波(UCCDW),这与单层系统中的条纹态有关。当层之间存在隧穿时,UCCDW状态支持量子化霍尔效应,并且对于朗道指数$N \ge 1$,{ \it总是}稳定以对抗各向同性维格纳晶体的形成。在足够大的层间距下,状态确实变得不稳定,从而在条纹内形成调制。UCCDW状态支持与层间相干性相关的低能量模式。相干性允许形成带电孤子激发,在隧穿消失的极限下变得无间隙。我们认为,这可能会导致一种新的{ \it "临界霍尔态“},其特征在于在隧穿实验中的幂律$I-V$。
2000-02-15 cond-mat.mes-hall
Spin ordering: two different scenarios for the single and double layer structures in the fractional and integer quantum Hall effect regimes
研究了单层异质结构中填充因子为$ν=2/3$和双层量子阱中填充因子为$ν=2$时,自旋非极化相向自旋有序相转变时的基态竞争.为了追踪量子霍尔相位,我们使用耗散电导率$σ_{xx}$中的最小值。我们观察到两种不同的过渡情况下,在两个调查的情况。对于其中之一,我们提出了一个定性的解释,在过渡点附近的域结构的演变的基础上。第二种情况的起源,对应于双层2DES中$ν=2$的实验情况,仍然不清楚。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Incommensurate ground state of double-layer quantum Hall systems
双层量子霍尔系统在足够小的层间距下具有层间相位相干性,即使没有层间隧穿。当存在层间隧穿时,足够强的面内磁场$B_\parallel > B_c$的施加驱动到无公度孤子晶格(SL)状态的无公度-无公度(CI)转变。我们在梯度近似下计算了所有$B_\parallel$值的SL态的Hartree-Fock基态能量,并使用它来获得各向异性SL刚度、SL的Kosterlitz-Thouless熔化温度和SL磁化强度。当从SL态接近CI跃迁时,面内微分磁化率按$(B_\parallel - B_c)^{-1}$发散。
2001-03-03 cond-mat.mes-hall
Spin mapping, phase diagram, and collective modes in double layer quantum Hall systems at $ν=2$
确定了精确的自旋映射以简化最近提出的硬核玻色子描述(Demler和Das Sarma,Phys.Rev.Lett.,待出版)的双层量子霍尔系统在填充因子2。有效自旋模型描述了一个易平面铁磁体受到外部塞曼场。精确地确定了该有效模型的相图,发现与Demler和Das Sarma的近似计算相符合,同时近似地计算了倾斜反铁磁相的Goldstone模谱、序参量刚度和Kosterlitz无温度。
1999-03-30 cond-mat.mes-hall
Magneto-Coulomb Drag and Hall Drag in Double-Layer Dirac Systems
我们发展了一个在强磁场中石墨烯层间动量转移的库仑阻力理论。该理论旨在应用于与朗道能级分离相比弱的无序系统,因此朗道能级混合弱,但与单个朗道能级内的相关能相比强,因此分数量子霍尔物理学不相关。我们发现,在对比的零场限制,纵向磁库仑阻力是有限的,实际上达到最大值的同时电荷中性点(CNP)的两个层。我们的理论还预测了一个相当大的霍尔阻力在远离CNP的密度。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall
Double-Carrier Fitting of Hall Resistance Assisted by Gate-Induced Shubnikov-de Haas Oscillations in Possible Excitonic Insulator Ta2Pd3Te5
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Hangzhou Key Laboratory of Quantum Matter, School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院量子物质杭州市重点实验室)
本研究通过门诱导的肖布尼科夫-德哈斯振荡辅助,实现了Ta2Pd3Te5中霍尔电阻双载流子拟合的可靠方法,并提供了兴奋子绝缘体状态的新证据。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall
Diamagnetism and suppression of screening as hallmarks of electron-hole pairing in a double layer graphene system
我们研究了双层石墨烯系统中电子-空穴对如何在矢量势和标量势的作用下表现出来。电子-空穴配对导致电流与两个相邻层中的矢量势差之间的刚性(伦敦)关系。在平行于石墨烯层的磁场中的多个连接系统中可以观察到抗磁效应。这种效应被认为是电子-空穴配对的标志,但这种效应的值非常小。电子-空穴配对也显著地改变了对标量势的响应。它导致完全(在零温度下)或部分(在有限温度下)抑制位于离双层系统一定距离处的试探电荷的电场的屏蔽。在温度降低的情况下,由试探电荷引起的电场的强烈增加可以被认为是电子-空穴配对的一个壮观的标志。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall
Hofstadter butterfly and the quantum Hall effect in twisted double bilayer graphenes
研究了均匀磁场中扭曲双层石墨烯的能谱和量子霍尔效应。我们研究了两种不同的安排,AB-AB和AB-BA,不同的相对取向,但有非常相似的能带结构在没有磁场。对于每一个系统,我们计算的能量谱和量子化霍尔电导率在每个光谱间隙通过使用一个连续的哈密顿量,满足磁平移条件。结果表明,尽管AB-AB和AB-BA堆叠的零磁场能带结构非常相似,但它们的Hofstadter蝶形谱却有很大的不同; AB-AB堆叠的谱具有谷简并性,可以通过施加层间势不对称性来提升,而AB-BA堆叠的谱在任何情况下都没有这种简并性.我们从晶格对称性和能带拓扑的角度解释了这种差异的原因。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmon-assisted tunneling in a double quantum dot coupled to a quantum-Hall plasmon resonator
该研究实现了量子霍尔等离激元谐振腔的单等离激元模式与双量子点的耦合,观测到共振等离激元辅助隧穿,测得可通过静电环境调控的等离激元能量与耦合强度,为等离激元腔量子电动力学强耦合研究奠定基础。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall
Dynamics of quantum Hall stripes in double-quantum-well systems
利用含时Hartree-Fock近似计算了双层量子霍尔系统中条纹的集体模。研究发现,当系统具有自发层间相干性时,存在两个无带隙模,一个是平移不变性破缺的声子模,另一个是U(1)对称性破缺的赝自旋波模.对于大的层分离的模式分散弱垂直于条纹方向的波矢量,表明系统变得类似于一个阵列的弱耦合一维XY系统。在更高的波矢集体模式发展与过渡出的相干态与进一步增加层分离的Roton最小值。建立了该系统的自旋波模型,并指出集体模可以用螺旋磁有序系统的集体模来描述。
2001-09-05 cond-mat.mes-hall
Hysteresis in the quantum Hall regimes in electron double quantum well structures
本文介绍了双电子量子阱结构中输运滞后的实验结果。探索固定磁场和扫描前栅极电压(Vg)的测量技术,我们能够通过改变顶层朗道能级填充同时在底层中保持相对恒定的填充因子来研究滞后,从而允许我们解决Rxx(上)-Rxx(下)的符号的问题,其中,Rxx(up)是Vg向上扫时的磁阻,Rxx(down)是Vg向下扫时的磁阻。此外,我们观察到,滞后一般是更强的偶数整数量子霍尔效应(IQHE)制度比在奇数IQHE制度。我们认为,这是由于一个更大的能隙的偶数IQHE状态,由朗道能级分离,比奇数IQHE状态,由塞曼分裂。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
Tunable Competing Electronic Orders in Double Quantum Spin Hall Superlattices
Northeastern University(东北大学);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所)
本研究通过双量子自旋霍尔超晶格中的可调谐螺旋滑动卢特金格液体,探索可调谐的π-SC和π-SDW秩序的竞争机制。
2025-06-28 cond-mat.mes-hall
Canted antiferromagnetic and spin singlet quantum Hall states in double-layer systems
我们呈现了早期研究的细节(Zheng等人,Phys.Rev.Lett. 78,310(1997)和Das Sarma等人,同上79,917(1997))以及关于在总填充ν= 2 ν_1处的双层量子霍尔系统的附加新结果,其中在填充ν_1处的单层形成铁磁的、完全自旋极化的、带隙的不可压缩量子霍尔态。对于ν_1 = 1的情形,对一个实际的微观哈密顿量进行了详细的Hartree-Fock分析.除了连续连接到两个分离良好的层的基态的状态,我们发现两个双层量子霍尔相位:一个具有有限的层间反铁磁自旋排序在垂直于所施加的场的平面("倾斜“状态),和其他的自旋单线态。各种量子霍尔态之间的量子跃迁是连续的,并且通过集体子带间自旋密度激发的软化来发出信号。对于一般ν_1的情况,用半唯象连续量子场论描述的低自旋激发,采用非线性西格玛模型,得到了密切相关的结果.由于其对称性破缺,倾斜相支持线性色散的Goldstone模,并具有有限温度的Kosterlitz无相变。我们给出了相图的形式、倾斜序参量的大小、集体激发色散、比热、有限温度下动态光散射谱的形式和Kosterlitz无散射临界温度的结果。我们的发现与最近的实验结果一致。
1998-05-08 cond-mat.mes-hall
Frictional magneto-Coulomb drag in graphene double-layer heterostructure
电子系统中两个平行层间的库仑相互作用可以通过层间库仑散射产生摩擦拖曳效应。利用石墨烯双层结构和少层六方氮化硼(hBN),研究了强磁场下密度可调的磁阻力和霍尔阻力。所观察到的大的磁阻力和霍尔阻力信号可以与驱动层和阻力层的劳道能级(LL)填充状态相关联。我们发现,磁和霍尔拖曳电阻率张量的符号和大小可以定量相关的驱动层和拖曳层中的磁阻张量的变化,确认在量子霍尔制度的磁阻力的理论公式。用库仑散射相空间理论定性地解释了所观察到的磁阻力的弱温度依赖性和$\sim B^2$依赖性。
2016-12-26 cond-mat.mes-hall
Lateral p-n Junction in an Inverted InAs/GaSb Double Quantum Well
我们在零和非零垂直磁场下对倒置InAs/GaSb双量子阱中的横向pn结进行了输运测量。在零磁场下,由于杂化间隙的存在,该结表现出类似二极管的行为。随着磁场的增加,我们探讨了量子霍尔制度,自旋极化的边缘状态具有相同的手征要么反射或传输的结,而相反的手征经历一个混合过程,导致完全平衡沿宽度的结独立的自旋。这些结果为利用InAs/GaSb双量子阱中的pn结探测拓扑量子自旋霍尔态与量子霍尔态之间的跃迁奠定了基础。
2017-05-21 cond-mat.mes-hall
Pseudospin vortex-antivortex states with interwoven spin textures in double layer quantum Hall systems
最近强关联双层量子霍尔系统的实验强烈地表明,与通常的假设相反,电子自旋自由度在量子霍尔或在填充因子$ν=1.$处发生的可压缩态中并不完全冻结。这些实验暗示,在$ν=1$处的准粒子可以具有自旋和赝自旋织构,即它们可以是CP $^{3}$ skyrmion。使用一个微观的不受限制的Hartree-Fock近似,我们计算的几个晶体状态的能量与自旋,赝自旋和混合自旋赝自旋周围的$ν=1$纹理作为层间分离$d$的函数不同值的隧道($Δ_{SAS}$),塞曼($Δ_{Z}$),和偏压($Δ_{b}$)的能量。我们发现,在这些参数的某些范围内,涉及到一定量的自旋去极化的晶体状态有较低的能量比完全自旋极化的晶体。我们研究了这种去极化依赖于$d,Δ_{SAS},Δ_{Z}$和$Δ_{b}$,并讨论了它是如何导致实验观察到的快速NMR弛豫速率。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional topological orbital Hall effect caused by magnetic hopfions
本文预测磁性 hopfion 可诱导三维拓扑轨道霍尔效应,并以 Hopf 指数标识该响应,为器件中探测 hopfion 及实现大轨道转矩提供电子学特征。
2025-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interaction of quantum Hall systems with waveguide elastic modes
本文研究了波导型非均匀平面弹性模与单层和双层量子霍尔系统的相互作用。它示出,不同于表面声波传播的情况下,在实验上可以观察到的速度偏移的波矢量的最大值的限制不发生的波导模式。在不可压缩分数量子霍尔态的研究中,该效应可用于测量有效磁长度对填充因子的依赖关系,以及观察层间距变化下双层系统的相变
1999-01-28 cond-mat.mes-hall
Unconventional Reentrant Quantum Hall Effect in a HgTe/CdHgTe Double Quantum Well
报道了在由两层临界宽度的碲化汞层组成的$ p$型碲化汞/镉$_x$-碲化汞$_{1-x}$-碲双量子阱(DQW)中观察到的非常规结构的量子霍尔效应(QHE).所观察到的QHE是由中间$i=1$状态分隔的两个$i=2$状态(在$ρ_{xy}=h/ie^2$处的平台)之间的磁场的折返函数,当弱表达时,中间$i=1$状态看起来像超长$i=2$平台上的一些异常峰。异常峰显然分开两个不同的制度:一个传统的QHE在相对较弱的领域为一个小密度的移动空穴$p_s$和高场QH结构与$2-1$平台-平台过渡对应于大得多的$p_s$。我们发现,只有一部分的空穴,居住在一个额外的轻空穴子带中的DQW,参与QHE在弱场,而其余的空穴被排除到水库形成的横向最大价电子带。由于零模能级的特殊行为,所有的空穴在高场下都起作用。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Double Nuclear Spin Relaxation in Hybrid Quantum Hall Systems
量子工程的最新进展使我们有能力设计具有新特性的混合系统,这些特性通常不存在于它们所处的状态中。例如,自旋系综和磁振子与微波谐振器的耦合,使人们对这些系统中的集体效应及其潜在的量子应用有了更丰富的理解。我们还可以在固态体系中将电子和核自旋系综杂交在一起,以研究通常仅在原子,分子和光学世界中观察到的集体效应。在这里,我们探讨在固态制度的双域核自旋系综耦合到GaAs半导体中的南武-戈德斯通玻色子的动力学,并显示它表现出集体和个人的弛豫(热化)在非常不同的时间尺度。此外,核自旋系综的集体弛豫是人们从超辐射衰变中所期望的。这开辟了在固态系统中探索新的集体行为的可能性,其中与这些自旋相关的自然能量远小于热能。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall responses in tunable nodal Dirac semimetals
National Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究时间反演对称狄拉克半金属中由量子几何驱动的二阶和三阶非线性霍尔响应,发现单节点相中二阶响应增强,而节点环相中三阶响应显著增大。
2026-06-24 cond-mat.mes-hall
Commensurate-incommensurate transitions of quantum Hall stripe states in double-quantum-well systems
在较高的朗道能级(N>0)和填充因子nu = 4 N +1附近,双量子阱系统中的二维电子气支持条形基态,其中每个阱中的电子密度是空间调制的。当在阱的平面中添加平行磁场时,阱之间的隧穿充当空间旋转的有效塞曼场,其耦合到描述电子状态的阱指数的"赝自旋“。对于小的平行场,这些赝自旋遵循这种旋转,但在较大的场,他们没有,和一个膨胀的无公度过渡的结果。在Hartree-Fock近似下,我们证明了该系统中条纹和双折射的结合导致了非常丰富的相图。平行磁场负责隧穿矩阵元素中的振荡,其引起在公度和不公度液体或条带状态之间的复杂的转变序列。我们发现的均匀态和条纹态可以通过它们的集体激发和隧穿I-V来区分,我们在含时Hartree-Fock近似下计算。
2002-07-02 cond-mat.mes-hall
Topological solitons in Chern-Simons theories for double-layer fractional quantum Hall effect
研究了描述双层分数量子霍尔效应的Chern-Simons规范理论中的拓扑激发。有两种类型的孤子,一种是涡旋,另一种是非平凡的赝自旋纹理,即所谓的skyrmion或meron。通过对偶变换,导出了描述这些孤子的有效场论。
1997-02-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Observation of the double quantum spin Hall phase in moiré WSe2
本研究在扭转双层WSe2中观测到具有一对和两对螺旋边缘态的量子自旋霍尔相,证实了伊辛自旋守恒保护下的量子输运,为低功耗自旋电子学提供了新平台。
2024-02-06 cond-mat.mes-hall