壊れた反転対称性を伴う単層ホスホレンの非線形ホール効果

単層ホスホレンのホールエフェクトファミリーの新しいメンバーである非線形ホールエフェクト（NLHE）が調査されています。ホスホレンは、システムの反転対称性を破る近接効果によって誘発されるベリー曲率の双極子モーメントから生じるNLHEと発音されることがわかります。驚くべきことに、非線形ホールの応答は、バンドギャップのオーダーに幅が幅のある中央の最小値を示し、その後2つの共鳴状のピークが続きます。興味深いことに、ホール応答の各共鳴ピークは、モノラ層ホスホレンのエネルギースペクトルにおける価数と伝導帯のシフトと一致する化学電位の陰性領域でシフトします。2つのピークは非対称であり、ホスホレンのバンド構造の異方性に由来することが観察されています。NLHEは、システムのバンドギャップと温度に非常に敏感であることが示されています。さらに、スピン軌道相互作用の影響下でのシステムの非線形ホール応答と非線形スピンホール導電率で相転移が発生することがわかります。反転対称性。

Nonlinear Hall effect (NLHE), a new member of the family of Hall effects, in monolayer phosphorene is investigated. We find that phosphorene exhibits pronounced NLHE, arising from the dipole moment of the Berry curvature induced by the proximity effect that breaks the inversion symmetry of the system. Remarkably, the nonlinear Hall response exhibits central minimum with a width on the order of the band gap, followed by two resonance-like peaks. Interestingly, each resonance peak of the Hall response shifts in the negative region of the chemical potential which is consistent with the shift of valence and conduction bands in the energy spectrum of monolayer phosphorene. It is observed that the two peaks are asymmetric, originated from anisotropy in the band structure of phosphorene. It is shown that the NLHE is very sensitive to the band gap and temperature of the system. Moreover, we find that a phase transition occurs in the nonlinear Hall response and nonlinear spin Hall conductivity of the system under the influence of spin-orbit interaction, tuned by the strength of interaction and band gap induced in the energy spectrum of monolayer phosphorene with broken inversion symmetry.