| 查看: 5944 | 回复: 15 | ||||
[交流]
请教一个关于量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应的物理图像问题
|
||||
|
本人研究方向为拓扑绝缘体，但是物理基础比较薄弱。最近关于量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应的物理图像问题困扰了我很久。 我看到很多文献中对量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应一般以附图中的物理图像来解释。文献中说量子霍尔效应可以看成是体态电子在低温强磁情况下，由于受到很强的洛伦茨力，所以作localized的绕圈运动，故体态绝缘。而边缘由于“绕圈受限”，与边界发生弹性散射，改变电子运动方向，在边缘上形成单向的电子导电通道，从而没有背散射。而且相对的两个边缘，电子导电通道方向相反。我的问题是，如果按照这种说法，在真正的输运测量时，两端加一个横向电压，电子的传输方式是怎样的？只是沿着一个边缘走，另一个边缘不导电？还是该模型不合理？ 同样的道理，量子自旋霍尔效应也有如此的问题？当在输运测量时，电子的传输方式是怎样的？两个边缘的电子是不是单一自旋的？即导电时，一个边缘的电子为自旋向上的，而另一个边缘的电子为自旋向下的？ 敬望解答！同时希望哪位专家能够帮我解释一下我的附图。谢谢。  图片1.png |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 拓扑绝缘体 |
» 猜你喜欢
论文终于录用啦！满足毕业条件了
已经有21人回复
-
不自信的我
已经有5人回复
-
磺酰氟产物，毕不了业了！
已经有4人回复
-
投稿Elsevier的杂志（返修），总是在选择OA和subscription界面被踢皮球
已经有8人回复
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 计算二维材料的能带，高对称点应该怎么选？
已经有8人回复
- 为什么在低温、强磁场下，半导体中的电子只能沿着边缘运动？
已经有28人回复
- 一篇PRL文献讨论，电子自旋与电子运动产生磁场的相互作用
已经有48人回复
- 核自旋量子数的求法
已经有8人回复
- 有没有懂旋量理论的？
已经有8人回复
- 有没有介绍量子霍尔效应的书
已经有4人回复
- 【近代物理实验】变温霍尔效应实验
已经有47人回复
- 色散相互作用的判断
已经有8人回复
- 量子力学可以用在宏观尺度吗？
已经有14人回复
- 请帮忙介绍一些霍尔效应仪型号及大致价格，每推荐一个型号及价格奖励10个金币
已经有15人回复
- 超精细相互作用下的自旋翻转
已经有7人回复
- 拓扑绝缘体和石墨烯方向做实验的组有哪些
已经有7人回复
- 【求助】外行关于拓扑绝缘体的两个问题
已经有9人回复
- 【分享】能带分析来看金属、半导体还是绝缘体
已经有7人回复
- 【交流】讨论下石墨烯量子霍尔效应与chern number
已经有7人回复
» 抢金币啦！回帖就可以得到:
-
上海交通大学医学院王戈林课题组招聘博士后和助理研究员
+1/269
-
16年了，来看看大家
+1/199
-
江汉大学招聘AI for Materials/电解液/锂金属/全固态电池等方面的博士或者博士后
+1/174
-
诚征另一半
+1/153
-
上海大学昝鹏教授、军事医学研究院伯晓晨研究员/倪铭副研究员 课题组招聘博士生
+1/85
-
澳门大学智慧城市物联网国重“结构智能感知、健康监测与无损检测”研究方向博士后招聘
+1/79
-
澳门大学智慧城市物联网国重“结构智能感知、健康监测与无损检测”研究方向博士后招聘
+1/79
-
山东征女友，坐标济南
+1/63
-
87 年东北小哥定居苏州（沪杭亦可），诚寻携手余生的你
+1/58
-
国重点实验室双一流A类长江学者团队招2026年全日制博士1-2名/博后1-2名
+2/54
-
香港理工大学-应用生物与化学科技学系 招收2025年博士研究生
+2/50
-
中国地质大学（北京）王琳课题组招收2026年硕转博/申请-考核博士研究生-1月8日截止
+1/31
-
福建师范大学柔性电子学院招收2026年博士（储能材料与柔性电子器件）
+2/26
-
征女友 @长安
+1/24
-
SCI，计算机相关可以写
+1/21
-
2026年黄河科技学院纳米功能材料研究所招聘
+2/16
-
SCI计算机相关论文
+1/12
-
中国科学院苏州纳米所院士团队博士后岗位招聘
+1/4
-
211 院校 化学工程与技术 双一流学科 学术型博士研究生 尚有名额
+1/1
-
西南交通大学李义兵课题组博士及博士后招聘
+1/1
2楼2013-08-02 18:51:50
3楼2013-08-02 19:10:55
4楼2013-08-03 09:24:18
5楼2013-08-04 08:17:03
6楼2013-08-10 09:39:59
8楼2013-08-11 15:04:34
9楼2013-08-11 18:27:51
★ ★ ★ ★ ★
梨花问雪(金币+1): 谢谢参与
梨花问雪: 金币+4, 谢谢参与讨论。已经看过了。 2013-08-25 14:14:13
梨花问雪(金币+1): 谢谢参与
梨花问雪: 金币+4, 谢谢参与讨论。已经看过了。 2013-08-25 14:14:13
| 楼主你好，我最近做二维半导体，也用到相关理论，原理也还是不怎么懂，你可以看看http://muchong.com/html/201105/3153026.html，多多交流 |
10楼2013-08-19 09:05:44
11楼2013-08-19 09:56:35
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
梨花问雪(金币+1): 谢谢参与
梨花问雪: 金币+10, 谢谢探讨。 2013-08-25 14:16:29
梨花问雪(金币+1): 谢谢参与
梨花问雪: 金币+10, 谢谢探讨。 2013-08-25 14:16:29
|
谈一下我自己的理解： 首先量子霍尔相应的模型就有好几种。你说到的只是被普遍接受的一种解释，也是景点教科书上主要介绍的模型。但是真实的物理过程不一定就是这样的。据我所知的，另一种模型是基于网格（network model）或者棋盘(chessboard model). 参见： http://prl.aps.org/pdf/PRL/v74/i1/p154_1 所以我想说，不要迷信于模型。模型只是有助于我们理解真是的物理，他们往往只能表现出真实物理的某些方面，并不等于全部。不过你提到的模型已经足够我们抓住物理本质解释实验现象的了。 让我们退回到实验。实验上看到的是电导量子化平台伴随这shubnikov de haas 震荡。实验上的样品多作成 H 形状。究其本质，是电子在磁场作用下形成朗道能级（量子化），从出现成电导平台。参见 wikipidia的动画图 http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_Hall_effect 量子自旋霍尔相应，由于自旋向上和向下的流同样大小同时存在的。在实验上需要外加电场调整化学势（费米能级）从而可以使一个方向的自旋流的到抑制，而另一方向的自旋流的到保留。 参见：http://www.sciencemag.org/content/325/5938/278.full 写的比较乱，不知道是否回答你的问题。你最要看看最后面的那个文献，那里的图像说得更加简单明了。 |
12楼2013-08-19 23:54:00
13楼2013-08-25 14:21:08
14楼2013-08-26 19:12:26
15楼2013-09-21 18:57:18
16楼2014-03-28 12:06:45
简单回复
水中冰7楼
2013-08-10 21:30
回复
