线性霍尔效应需要破缺时间反演才能观测到;非线性霍尔效应需要破缺空间反演才能被观察到。
最近有多个实验小组报道了具有时间反演的非线性霍尔效应的观测结果,包括MIT的 Pablo组和Gedik组的双层WTe2实验 (并列一作为马琼,徐苏扬,沈汇涛),Cornell 的Mak & Shan实验组的多层WTe2实验等。
南科大卢海舟课题组和北京大学教授谢心澄也发表了相关理论 Physical Review Letters 121, 266601 (2018)。这篇文章中他们回答了一个实验关心的问题,什么样的能带特征可以对应强非线性霍尔信号?他们发现可以用二维狄拉克模型描述的倾斜的能带反交叉点或者拓扑反带的位置都会带来比较强的非线性霍尔信号。此外,他们的理论还和Cornell的实验的角度依赖关系进行了对比。
这种新奇的非线性霍尔效应的研究才刚刚开始。实验和理论研究证明无序是反常霍尔效应主要来源。非线性霍尔效应从第一阶就强烈依赖无序,高阶效应更是Berry曲率和无序错综复杂作用的结果,无序对非线性霍尔效应的贡献将是一个重要的题目。
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