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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 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
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梨花问雪

金虫 (正式写手)

[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。
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
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1楼 2013-08-02 18:18:28
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msphy

木虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by 梨花问雪 at 2013-08-25 14:21:08
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。

这是否可以认为左右两个边缘一 ...

你的理解应该是对的。
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14楼2013-08-26 19:12:26
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yumingjie123

铁虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
梨花问雪: 金币+2, 谢谢回帖 2013-08-02 21:11:24
这个看起来好难的样子啊。。。。。。。。。楼主加油！
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2楼2013-08-02 18:51:50
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wswsjz

木虫 (职业作家)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
梨花问雪: 金币+2, 谢谢回帖 2013-08-02 21:11:09
祝您多发EI，SCI，TRANS，……
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3楼2013-08-02 19:10:55
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hbxcyys

铜虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
梨花问雪: 金币+2, 谢谢支持！ 静待大师 。 2013-08-03 12:11:10
哪位大师赶紧来帮忙指点一下啦。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
赞一下 回复此楼
4楼2013-08-03 09:24:18
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