Pairing of Composite Fermions, Laughlin Correlations, and the Fractional Quantum Hall Hierarchy
提出了一种新的分数量子霍尔(HHH)态的最低朗道能级(LL)的层次来解释最近观察到的HHH分数,如nu=5/13,3/8,或4/11。基于对它们相互作用赝势的分析,我们认为Laughlin准粒子(部分填充复合费米子LL中的粒子/空穴)是成对的。这些对被认为彼此之间具有Laughlin关联,并且在一系列分数处形成凝聚态,其中包括实验中观察到的所有新的分数。
2003-04-05 cond-mat.mes-hall
Nature of quasiparticle excitations in the fractional quantum Hall effect
本文研究了1/3分数量子霍尔态的单、双准粒子激发。结果表明,准粒子激发最好描述为激发复合费米子占据更高的复合费米子准朗道能级。特别地,对于单个准粒子,复合费米子波函数比Laughlin提出的试探波函数的能量低15%,对于两个准粒子,复合费米子理论也给出了新的定性结构.
2003-10-29 cond-mat.mes-hall
Anomalously low magnetoroton energies of the unconventional fractional quantum Hall states of composite fermions
我们显示了一个通用的形成的初级磁振子的集体模式中观察到的“非常规”分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall effect)状态的复合费米子在填充因子4/11,4/13,5/13,5/17,和3/8在非常低的波矢与{ \em令人不安的}低能量,没有任何类似的传统的分数量子霍尔状态。在这些状态中,对关联函数振荡的相当缓慢的衰减是低能磁振子的原因。这是一个表现的独特拓扑结构预测之前为这些EQUIHE状态。我们的理论的实验结果也进行了讨论。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall
Composite Fermions and the Fractional Quantum Hall Effect
平均场复合费米子图成功地预言了分数量子霍尔系统的低激发态。这一成功不能归因于库仑和陈-西蒙斯之间的相互作用超出平均场的取消,而仅仅取决于最低朗道能级(LL)的库仑赝势的短程(SR)。类的赝势的MCFF图片可以应用的定义。成功或失败的MFCF图片在各种系统(电子在激发LL的,劳克林准粒子,带电的磁激子)的解释。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Anisotropic composite fermions and fractional quantum Hall effect
研究了GaAs量子阱中二维空穴中各向异性对朗道能级填充因子$ν=1/2$附近复合费米子输运性质的影响。通过施加一个平行磁场,我们调谐复合费米子费米海各向异性和监测的传输散射时间在$ν=1/2$沿主方向的相对变化。在一个简单的Drude模型中解释,我们的结果表明,沿复合费米子费米海的纵向散射时间较长。此外,当各向异性变得显著时,在$ν=2/3$处的分数量子霍尔态的测量的能隙减小。然而,这种减少可能部分源于电荷分布在非常大的平行磁场下变得双层样。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect of Composite Fermions
在电子密度为1 × 10 ^{11} cm^{-2}的GaAs/AlGaAs量子阱中,我们观察到填充因子nu=4/11和5/13时的分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall Effect,FHE),以及nu=6/17,4/13,5/17和7/11时的较弱态。这些分数序列不符合nu=p/(2 mp +/- 1)处复合费米子(CF)的积分量子霍尔效应(IQHE)的标准序列。相反,它们可以被看作是碳纤维的碳纤维化,证明了这些复合颗粒之间的残余相互作用。在倾斜的磁场中,nu=4/11态保持不变,强烈表明它是自旋极化的。弱nu=7/11态随倾斜迅速消失。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
Composite fermions in the Fractional Quantum Hall Effect: Transport at finite wavevector
我们考虑复合费米子的电导率张量在接近半满朗道带的温度制度,散射的潜力和捕获的规范场的随机杂质占主导地位。采用Boltzmann方程方法计算了有限有效磁场、波矢和频率下的准经典输运性质。我们提出了一个精确的解决方案的动力学方程的所有参数制度。我们的研究结果允许最近观察到的表面声波共振和其他发现的一致的描述。
1997-01-24 cond-mat.mes-hall
Understanding the dynamics of fractional edge states with composite fermions
分数边态可以看作是复合费米子的整数边态。我们利用这一点来讨论分数量子化霍尔态的电导和边缘磁等离子体的速度。
1996-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite Fermions and the Fractional Quantum Hall Effect: Essential Role of the Pseudopotential
平均场(MF)复合费米子(CF)图像成功地预言了分数量子霍尔系统在任意磁场下的低角动量多重态带。这一成功不能归因于库仑和陈-西蒙斯之间的相互作用超出平均场的波动之间的取消。相反,它是由最低朗道能级(LL)中库仑赝势的短程行为引起的。可以定义MCFF图像成功的赝势类别,并用于解释不同情况下图像的成功或失败(例如,CF层次图像中的激发LL,带电磁激子和Laughlin准粒子)。
1999-05-21 cond-mat.mes-hall
Shot-noise evidence of fractional quasiparticle creation in a local fractional quantum Hall state
我们已经通过实验确定了分数准粒子的创建在隧道过程中通过本地分数量子霍尔(HHH)状态。在整数量子霍尔(IQH)系统中,在量子点接触(QPC)附近的低密度区制备了局域的量子H-H态。散粒噪声的测量揭示了一个明确的过渡,在低偏压下的基本电荷隧穿在高偏压下的分数电荷隧穿。分数散粒噪声与T1(1?T1),其中T1是IQH边缘信道的传输概率。这种二项分布表明分数准粒子从IQH态出现,并通过局部IQH态传输。对这一隧穿过程的研究将使我们能够阐明Laughlin准粒子的动力学行为。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
Novel Families of Fractional Quantum Hall States: Pairing of Composite Fermions
分数量子霍尔(Fractional quantum Hall)态最近被观察到在填充因子nu的意想不到的值。在这里,我们解释这些国家作为一个新的家庭的PURCHH国家涉及配对相关,而不是劳克林相关的准粒子(QP)。这种关联依赖于QP-QP赝势V_QP(L ')的行为,即一对原子的相互作用能作为对角动量L'的函数。这种行为,从小系统的数值研究中已知,是用来证明配对相关引起的nu的实验观察值的nuH状态。
2003-09-18 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Signatures of Charge Fractionalization in the $ν=2$ Quantum Hall edge
我们研究了相互作用对$ν=2$量子霍尔边缘的散粒噪声的影响,其中共同传播的边缘模式之间的排斥耦合预计会引起电荷分馏。利用非平衡玻色化的方法,我们发现,即使渐近的边缘分布函数依赖于一个敏感的方式在边缘模式之间的相互作用强度。我们计算散粒噪声和Fano因子的渐近分布函数,并从一个参考模型的分数激发比较,我们发现,Fano因子可以接近的分数电荷的值。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
The Dirac Composite Fermion of the Fractional Quantum Hall Effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall hep-th
From Composite Fermions to Calogero-Sutherland Model: Edge of Fractional Quantum Hall Liquid and the Dimension Reduction
我们用$ν=\frac{ν^*} {\tildeϕν^*+1}$导出了描述分数量子霍尔液体中低边激发的微观模型。对于$ν^*>0$,发现复合费米子模型在降维后可约化为SU $(ν^*)$ Calogero-Sutherland模型,而对于$ν^*<0$,复合费米子模型不是精确可解的.然而,在这两种情况下,基态可以找到和低位激发可以显示手征Luttinger液体行为。另一方面,我们发现$G-T$曲线的有限温度行为将偏离手性Luttinger液体的预测。我们还指出,抑制的“自旋”自由度同意最近的实验由张等人。李和文的两玻色子模型描述微观。
1999-11-04 cond-mat.mes-hall
Finite Temperature Magnetism in Fractional Quantum Hall Systems: Composite Fermion Hartree-Fock and Beyond
利用新近发展的复合费米子的哈密顿公式,分两步计算了$ν=1/3$和$ν=2/5$两个量子态的自旋极化随温度的变化.在第一步中,在复合费米子Hartree-Fock近似下计算了粒子-空穴激发对自旋极化的影响。计算的磁化$ν=1/3$位于上述实验结果的中间温度,表明长波长的自旋波动的重要性,没有正确处理哈特里-福克。在第二步中,自旋超过Hartree-Fock波动包括$ν=1/3$通过映射的问题上的粗粒度连续量子铁磁体。从前面的Hartree-Fock分析中提取了有效连续量子铁磁体描述的参数。在大N近似中加入自旋涨落后,有限温度自旋极化的结果与实验符合得相当好。
2000-08-22 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall Effect
简要介绍了1998年获得诺贝尔奖的分数阶量子霍尔效应现象。我们还解释了把分数量子霍尔效应描述为复合费米子的整数量子霍尔效应的复合费米子图像。
1999-02-22 cond-mat.mes-hall
Composite Fermions in Fractional Quantum Hall Systems
复合费米子(CF)图像提供了一种简单直观的方式来理解强相互作用的二维电子流体在大磁场中的许多令人惊讶的特性。的简单的方式,其中的平均场CF图片描述的低躺带的角动量多重态的任何值的应用磁场的说明和比较的结果精确的数值对角化的小系统。详细讨论了CF方法成功的理由,并介绍了不可压缩量子流体态的CF层次图。CF图像用于理解同时含有电子和价带空穴的系统的能谱和光致发光。
2000-01-28 cond-mat.mes-hall
On auxiliary flux tubes associated to composite fermions in 2D Hall systems
证明了复合费米子模型在朗道能级填充不等于1/p,p奇数时的不准确性。在回旋辫方法中,将分数量子霍尔效应映射到整数效应上,提出了分数量子霍尔效应的修正阶数。磁通管和复合费米子结构的涡流解释回旋辫。偶数分母分数最低朗道能级填充,包括霍尔金属,也讨论了回旋加速器编织条款。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall
Why a noninteracting model works for shot noise in fractional charge experiments
分数准粒子电荷是分数量子霍尔效应中强相互作用的表现。然而,准粒子的散粒噪声可以用一个公式很好地描述,这个公式是从非相互作用的电荷导出的。我们解释的成功,该公式证明,在强和弱的背散射的限制,它持有的微观细节无关的弱和强相互作用系统一样。推导仅依赖于统计力学的原理。我们还推导出一个近似的模型无关的公式散粒噪声在中间后向散射的制度。该方程在数值上接近于标准的“非相互作用”拟合公式,但对实验结果提出了不同的物理解释。我们验证了我们的理论预测与散粒噪声实验在填充因子$3/5$。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall
Composite fermion model for entanglement spectrum of fractional quantum Hall states
我们证明了与一类强关联多体态--Laughlin和Jain提出的描述分数量子霍尔效应的波函数--相关的纠缠谱可以很好地用一个简单的非相互作用(或弱相互作用)复合费米子模型来描述。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective vector-field theory and long-wavelength universality of the fractional quantum Hall effect
我们报道了分数量子霍尔效应的有效矢量场论,该理论考虑了向朗道能级的投影。有效理论既不涉及复合玻色子图像,也不涉及复合费米子图像,但适当地再现了与它们一致的结果,从而揭示了量子霍尔态长波特性的普遍性。特别地,得到了Lee和Zhang的双场拉格朗日量,证明了Goldhaber和Jain关于复合费米子是缀饰电子的论断,并指出了对双层系统的推广。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall
Charged Excitons of Composite Fermions in the Fractional Quantum Hall Effect
在分数量子霍尔效应中考虑了复合费米子的带电激子。在$ν=1/3$中计算了带电CF激子的能量随激子尺寸的变化。结果表明,具有旋子尺寸的带电CF激子的能量低于中性旋子和孤电荷的未束缚态。因此我们认为分数量子霍尔效应的最低能量激发实际上是由两个CF粒子和一个CF空穴组成的复合费米子的带电激子引起的。我们相信,带电激子的复合费米子揭示了新的光解释共振非弹性光散射实验。
2001-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite fermions in the $ν=3$ fractional quantum spin Hall effect
Brown University(布朗大学)
本文针对MoTe₂中ν=3分数量子自旋霍尔效应的两分量复合费米子态完成分类,结合三种探测手段可识别实验相关态,为该领域实验研究提供理论支撑。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Cyclotron Orbits of Composite Fermions in the Fractional Quantum Hall Regime
我们研究了在低温和高垂直磁场下双层GaAs空穴系统中两种不同的多体相。密度较高的(顶部)层在其半填充的最低朗道能级中形成复合费米子(CF)的费米海,而密度较低的(底部)层则形成维格纳晶体(WC),因为它的填充变得非常小。由于层间相互作用,顶层碳纤维感受到底层碳化钨的周期性库仑势。我们在改变底层密度的同时测量顶层的磁阻。随着WC层密度的增加,顶层中分隔相邻分数量子霍尔态的电阻峰呈非单调变化,当CFs的回旋轨道围绕一个WC晶格点时,电阻峰达到最大值。当WC熔化时,这些特征在T = 275 mK时消失。这种几何共振特征的观察是前所未有的和令人惊讶的,因为它意味着CF保持了明确的回旋轨道和费米波矢量,甚至在分数量子霍尔制度的深处,远离半填充。
2018-01-07 cond-mat.mes-hall
Analysis of Shot Noise at Finite Temperatures in Fractional Quantum Hall Edge States
研究了{ \it有限温度}下由分数量子霍尔边缘态之间的准粒子隧穿引起的散粒噪声.在一定的偏置电压下,Fano因子具有峰值结构。这种结构表明,准粒子是弱的{ \it胶合}由于热涨落。我们证明了这种效应使得探测准粒子具有相同单位电荷的$ν=1/5,{}2/5$-H态的统计差异成为可能,最后提出了一种间接获得分级-H态统计角的方法.
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Bosonization and effective vector-field theory of the fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔态的电磁特性的研究,制定了有效的矢量场论,考虑到从一开始就投影到确切的朗道能级。通过玻色化,从不可压缩和均匀状态的电磁响应构造有效理论。它既不涉及复合玻色子图像,也不涉及复合费米子图像,但正确地再现了标准玻色子和费米子Chern-Simons方法的结果,从而揭示了量子霍尔态和相关准粒子的长波长特性的普遍性。特别地,李和张的双场拉格朗日量是在不调用复合玻色子图像的情况下获得的。一个参数也给出了验证,在矢量场版本的费米子陈-西蒙斯理论,鉴定由戈德哈伯和耆那教的复合费米子作为一个穿着电子。
2001-03-30 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of Non-Interacting Composite Fermions
本文提出了一个简单的等效电路,它描述了分数量子霍尔区二维电子气的输运性质。在非相互作用复合费米子模型的框架下讨论了这种等效电路的物理依据。任意填充因子和温度下的量子散粒噪声很容易计算。
1998-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Composite-particles (Boson, Fermion) Theory of Fractional Quantum Hall Effect
本文用复合玻色子(费米子)描述分数量子霍尔效应,每个玻色子含有一个导电电子和一个奇(偶)数的磁通子。QHE的原因是通过假设传导电子(“电子”,“空穴”)和磁通子(磁通量的量子)之间的声子交换吸引。我们假设具有\emph{any}偶数个磁通子的c-费米子具有等于电子电荷\emph{any}的有效电荷(大小)。具有$m$通量子的c-费米子的密度$n_ϕ^{(m)}$通过$n_ϕ^{(m)}=n_{\mathrm e}/m$与电子密度$n_{\mathrm e}$相关联,这意味着更高的$m$更难形成,从而产生霍尔电导率$σ_{\mathrm H}\equiv j/E_{\mathrm H}$的正确值$me^2/h$。对于凝聚的c-玻色子,具有$m$通量子的c-玻色子密度$n_ϕ^{(m)}$与玻色子密度$n_0$通过$n_ϕ^{(m)}=n_0/m$联系起来。这产生了磁导率的$σ_{\mathrm H}=m\,e^2/h$,即在填充因子$ν=1/m$($m=$奇数)下观察到的QHE值。本文没有借用Laughlin关于分数电荷的理论和结果。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Theory of "charge" measured by the shot noise experiments in the fractional quantum Hall states
从理论上研究了填充因子为$ν=2/5$时的散粒噪声。指出零温时由噪声测量的“电荷”$e^*$不是准粒子电荷,而只是填充因子乘以电子电荷$e$,即$e^*=2e/5$。在较高的温度下,带有电荷$e^*=\pm e/5$的准粒子开始对后向散射有贡献,并且散粒噪声给出电荷$e^*=e/5$。这一理论解释了Chung等人最近的实验[Phys. Rev. Lett. \textbf{91}(2003)216804.
2004-04-01 cond-mat.mes-hall
Berry phases for composite fermions: effective magnetic field and fractional statistics
量子霍尔超流体是目前唯一可行的候选人实现准粒子与分数贝里相位统计。对于一个简单的涡旋激发,与Laughlin所考虑的分数霍尔态的子集相关,非平凡的Berry相位统计在许多年前由Arovas,Schrieffer和Wilczek证明。准粒子通常更复杂,可以用激发的复合费米子精确描述。我们用Kjonsberg,Myrheim和Leinaas发展的方法计算了单个复合费米子准粒子的Berry相,发现它与复合费米子的有效磁场概念一致.然后,我们评估的“分数统计”,相关的贝里相位的变化所造成的另一个复合费米子准粒子在内部插入一个闭环。我们的结果支持了量子霍尔超流体中分数统计的普遍有效性,同时也给出了准粒子波函数重叠时分数统计的修正的定量解释。许多注意事项,实际和概念上,提到的是相关的实验测量的分数统计。关于本文某些部分的简短报告以前已经出现过。
2004-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Dirac composite fermion of the fractional quantum Hall effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。本文基于2016年3月11日至13日在芝加哥大学Nambu研讨会上的演讲。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Second Generation of Composite Fermions and the Self-Similarity of the Fractional Quantum Hall Effect
最近发展的相互作用复合费米子模型,用于研究不同的复合费米子相位。它们的相互作用势允许形成固体和新的量子液相,这被解释为第二代复合费米子,这可能是在不寻常的填充因子,如nu=4/11观察到的分数量子霍尔态的原因。投影的复合费米子动力学到一个单一的水平,参与相互作用的复合费米子的哈密顿量的推导,揭示了潜在的自相似性的模型。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-assisted shot noise in the fractional quantum Hall regime
研究了有限温度下交流微扰对分数量子霍尔流体散粒噪声的影响。对于正常金属,已知零频率噪声导数呈现作为偏置电压的函数的阶跃。与此相反,在劳克林分数,后向散射噪声表现出均匀间隔的奇异性,这是让人想起隧道态密度奇异准粒子。间距由准粒子电荷$νe$和直流偏置相对于驱动频率的比率确定。因此,光辅助输运可以被认为是量子霍尔效应的有效电荷的探针。
2005-07-06 cond-mat.mes-hall
Composite fermions description of fractional topological insulators
我们提出了一个阿贝尔时间反演分数拓扑绝缘体的$\mathbb{Z}_{2}$分类的复合费米子图片。我们考虑标准的玩具模型,其中自旋向上和向下的电子受到相反的磁场,只有相同自旋的电子通过排斥力相互作用。将复合费米子方法应用于该时间反演对称系统,我们能够得到具有自旋霍尔电导$σ_{s}=\frac{e}{2π}\frac{p}{2mp+1} $的拓扑绝缘体的体系,为$p,m \in\mathbb{N}$。他们显示稳定的边缘状态,只有奇数$p$,作为一个直接后果的克莱默定理。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological classification of shot noise on fractional quantum Hall edges
分数量子霍尔边缘上的电和热输运由从相应体态继承的拓扑量决定。虽然电输运是研究边缘的标准方法,但热输运似乎更具挑战性。在这里,我们表明,边缘上产生的散粒噪声提供了一个完全电气的方法来探测边缘结构。在不相干的制度,噪声分为三个拓扑结构不同的普遍性类:电荷传输总是弹道,而热传输是弹道,扩散,或“反弹道”。相应地,噪声要么消失,代数衰减,或者是恒定的,直到边缘长度的指数小修正。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall
Photoassisted shot noise spectroscopy at fractional filling factor
研究了分数量子霍尔区周期电压产生的光助散粒噪声。电流的波动是由于存在的量子点接触操作在弱背散射制度。我们展示了如何通过独立改变直流和交流电压驱动的贡献来重建光辅助吸收和发射概率。这是由手性Luttinger液体理论中隧道速率的特殊幂律行为所实现的,该理论允许以简单且特别方便的方式近似光辅助传输形式主义的典型无限总和。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of the next generation fractional quantum Hall effect
迄今为止观察到的大多数分数属于序列$ν=n/(2pn\pm 1)$和$ν=1-n/(2pn\pm 1)$,$n$和$p$整数,被理解为熟悉的复合费米子的{ \em积分}量子霍尔效应。然而,这些序列无法容纳许多组分,例如最近在极低温度下的超高迁移率样品中发现的$ν=4/11$和5/13。我们证明了这些“下一代”分数量子霍尔态被精确地描述为复合费米子的{ \em分数}量子霍尔效应。
2004-04-03 cond-mat.mes-hall
Dynamic Nuclear Polarization in the Fractional Quantum Hall Regime
本文研究了整数和分数量子霍尔机制下量子点接触中的动态核极化。在施加直流偏压后,QPC中的分数平台对称地移动到最低朗道能级的一半,ν=1/2,这表明了复合费米子的解释。在不同填充因子下的极化和探测表明,诱导核极化降低了塞曼能量。从整数到分数的映射效应扩展了复合费米子图像,包括超精细耦合。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall States of Clustered Composite Fermions
采用精确数值对角化方法研究了Laughlin nu=1/3分数量子Hall(FQUH)态中多达14个相互作用准电子(QE)的能谱和波函数。结果表明,在足够高的密度的QE的形式对或更大的集群。这种行为,与劳克林相关性相反,使复合费米子图像对单个QE的重新应用(有时被调用)无效。在量子填充因子nu_QE=1/2,1/3,2/3处,对应于电子填充数nu=3/8,4/11,5/13,确定了一系列有限尺寸不可压缩基态.在nu_QH=1/4,1/5,2/7处,对应于nu=3/10,4/13,5/17处出现了等效准空穴态。所有这六个新的量子态都是最近在实验中发现的。详细的分析表明,在这些状态中的QE或QH相关性不同于众所周知的H2OH电子状态(例如,Laughlin或Moore-Read状态),使得它们的不可压缩性的起源不确定。Halperin的QP对的Laughlin状态的想法也进行了探讨,但似乎是不够的。
2004-03-23 cond-mat.mes-hall
Optical spectroscopy of composite fermion edge states in the fractional quantum Hall effect
Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
本研究利用复合费米子平均场框架,通过亚太赫兹光谱学探测分数量子霍尔效应样品的边缘态,其吸收峰特征可作为填充因子的指纹,为电子相互作用诱导的复合费米子有效质量提供直接光学探测手段。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations at the fractional quantum Hall plateau transitions
我们得到了一个“平均场”标度流的纵向和霍尔电导率在分数量子霍尔制度。利用复合费米子图像,假设复合费米子遵循整数量子霍尔效应的Khmelnitskii-Pruisken标度流,确定了决定不同分数量子霍尔态之间跃迁的不稳定不动点.得到了临界纵向电导率和临界霍尔电导率在不稳定不动点处的分布,并讨论了这些结果对介观量子霍尔系统实验的意义.
1997-11-18 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect and Wigner Crystal of Two-Flux Composite Fermions
在GaAs量子阱中的二维电子系统中,随着样品在磁场中的倾斜或密度的增加,我们观察到填充因子$ν=3/4$和5/4附近的分数量子霍尔态的多重跃迁.数据表明,这些是相互作用的双通量复合费米子的自旋极化跃迁,在这些填充物中形成自己的自旋极化。$ν=4/5$附近的重入整数量子霍尔效应总是随着$ν=4/5$的全自旋极化转变而发展,这一事实将重入相与双通量复合费米子的钉扎\emph{ferromagnetic}维格纳晶体紧密联系起来。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Negative Excess Shot Noise by Anyon Braiding
利用自相关散粒噪声在两个分数量子霍尔边之间的量子点接触处检测到任意分数电荷$e^*$。我们发现,自相关噪声也可以显示指纹的阿贝尔任意分数统计。我们预测的噪声的电隧穿电流$I$在QPC的分数电荷检测设置,当任意子被稀释注入,从一个额外的边缘偏置的电压,在平衡的设置。在大电压下,非平衡噪声比热平衡噪声低{ \it reduced}值$2 e^* I$。该负过量噪声与传统的分数电荷检测的正过量噪声$2e^* I$相反,并且也与电流的通常的正自相关噪声相反。这是阿贝尔分数统计的一个特征,它是由一个在QPC上被热激发的任意子围绕另一个从附加边注入的任意子有效编织而成的。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Shot-Noise in Fractional Wires: a Universal Fano-Factor Different than the Tunneling Charge
我们认为部分间隙一维(1D)导体连接到正常的引线,实现分数螺旋线。在一定的电子密度下,由于电子相互作用,一些不同的电荷模式会产生间隙,从而导致分数电导。对于这种状态,我们研究的电流噪声所造成的隧道内的线事件。我们发现噪声的Fano因子与隧穿电荷的Fano因子不同。这一事实源于导线-引线界面处的电荷散射。然而,所产生的噪声是通用的-它仅取决于带隙模式的识别,并且对导线中的附加相互作用不敏感。我们进一步表明,隧穿电荷可以推导出有限频率的噪声,但由于屏蔽效应是相互作用相关的。
2014-02-23 cond-mat.mes-hall
Enigmatic 4/11 State: A Prototype for Unconventional Fractional Quantum Hall Effect
4/11和5/13处的分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall effect,简称FWHE)的起源一直存在争议。我们提出了一个令人信服的情况下,完全自旋极化的复合费米子,但与一个非常规的基础物理,在这里的EQUIHE是可能的。由于复合费米子之间的一种相当不寻常的相互作用,在这里,由于相对角动量为{ \em 3}而不是1}的对的抑制而产生了Escheriche,证实了Wójs,Yi和Quinn [Phys. Rev. B { \bf 69},205322(2004)]提出的奇异机制。我们预测十年前Pan { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 90},016801(2003)]是复合费米子的常规部分自旋极化的自旋极化谱,并且估计将发生相变到非常规完全自旋极化状态的塞曼能量。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall
Neutral mode heat transport and fractional quantum Hall shot noise
研究了分数量子霍尔体系中具有一个或多个反向传播中性模的非平衡边缘态输运。我们考虑一个设置,其中的中性模式被加热的热点,和由中性模式的热传输的霍尔酒吧的上下边缘之间的温度差的原因。这种温度差是由它引起的量子点接触散射的过量噪声探测的。我们发现,在量子点接触的多余的噪声提供了证据,对传播的中性模式,我们计算其依赖于两个边缘之间的温度差和源漏偏置。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall
Composite Fermion Theory of Fractional Chern Insulator Stability
University of Washington(华盛顿大学);Boston College(波士顿学院)
该研究通过复合费米子理论分析分数Chern绝缘体的稳定性,结合实验数据验证了理论模型的准确性。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistance scaling for Composite Fermions in the presence of a density gradient
在T ~ 35 mK时,超高质量二维电子系统在偶分母分数填充下的磁电阻Rxx在磁场B中呈严格线性。在35 mK时,Rxx主要由整数和分数量子霍尔态决定,而在T~1.2K时,除了整数量子霍尔态处的尖峰外,Rxx与B在整个磁场范围内呈现出几乎完美的线性关系。这种线性Rxx在复合费米子模型中无法理解,但可以通过我们样本中密度梯度的存在来解释。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall
Correlated composite approach to fractional quantum Hall effect via edge current
分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall Effect,简称FQHE)被广泛研究,但对霍尔平台宽度和激发能隙的解释仍然难以捉摸。我们研究的有效理论建立在实验输入的霍尔电流分布,边缘动力学,和多体相关性的ECOHE。我们认为,整数自旋的相关复合材料,包括电子和它们的图像,本地化的不可压缩带的边缘是基本的传输实体。我们表明,在最低的朗道水平,这些复合材料的塞曼相互作用产生所有奇数分母平台和有效的分数电荷。利用场相关化学势和有效g因子,我们充分解释了所观察到的霍尔电阻率曲线和半填充族的激发能隙。平台高度由多粒子关联系统地产生,而平台宽度和激发能隙由关联强度决定。我们明确地表明,德鲁德在半填充的行为如下从多粒子的相关性等强度。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Phase Transitions and Four-flux Composite Fermions in Graphene
石墨烯及其多层膜由于其载流子的四重自旋和谷简并性而引起了人们的极大兴趣,这使得能够形成丰富多样的对称性破缺态,并提出了它们之间受控相变的前景。在特别干净的样品中,电子-电子相互作用最近显示出在整数量子霍尔制度中产生令人惊讶的对称性破缺和相变模式。虽然最近在石墨烯中也观察到了一系列稳健的分数量子霍尔态,但它们丰富的相图和可调谐性尚未得到充分探索。在这里,我们报告了超净悬浮石墨烯的局部电子可压缩性测量,揭示了填充因子v = -1/2和-1/4周围的大量分数量子霍尔态。在其中的几个状态中,我们观察到了指示底层秩序突然变化的相变,并且以一个穿过不可压缩峰的狭窄负可压缩性区域为标志。值得注意的是,当填充因子接近v = -1/2时,我们观察到压缩性的额外振荡,其似乎与相变相关,并且持续到v = -1/2的2.5%以内。我们使用一个简单的模型的基础上交叉朗道水平的复合粒子具有不同的内部自由度来解释实验数据的许多定性特征。我们的研究结果增加了在石墨烯中观察到的各种相关态,并证明了对其序参量的实质性控制,表明石墨烯是研究物质相关电子相的一个很好的平台。
2013-03-04 cond-mat.mes-hall
Modelling Two-Roton Bound State Formation in Fractional Quantum Hall System
复合费米子方法采用广泛的并行数值分析方法,建立了有限粒子(N~30)系统中最低能量的长波中性激发态--双旋子束缚态。针对磁子的“定向偶极”特性,我们建立了两个磁子的模型,并通过变分(解析)求解,找到了一个具有结合能的两个磁子的束缚态,其结果与复合费米子的数值计算结果符合得很好.
2001-09-11 cond-mat.mes-hall
Photo--assisted current and shot noise in the fractional quantum Hall effect
研究了在弱散射和强散射两种情况下,交流微扰对分数量子霍尔流体的散粒噪声的影响。众所周知,零频率电流在偏置电压中是线性的,而噪声导数呈现作为偏置的函数的阶跃。相反,在Laughlin分数,背散射电流和背散射噪声都表现出均匀间隔的奇异性,这让人想起准粒子的隧穿态密度奇异性。间距由准粒子电荷$νe$和DC偏压相对于驱动频率的比率确定。因此,光辅助传输可以被认为是在这样的填充因子的有效电荷的探针,并可用于更复杂的分数的霍尔效应的研究。发展了一种研究$ν=1/2$光助输运的非微扰方法。
2003-12-08 cond-mat.mes-hall
Robust fractional quantum Hall effect and composite fermions in the $N=2$ Landau level in bilayer graphene
分数量子霍尔效应(英语:Fractional quantum Hall)是多体系统中电子-电子相互作用产生新基态的典型例子。大多数的量子力学研究都集中在最低的朗道能级(LL)上,它的分数态可以用复合费米子(CF)模型成功地解释,在复合费米子模型中,偶数个磁通量量子附着在一个电子上,状态形成填充因子序列$ν= p/(2mp \pm 1)$,其中$m$和$p$是正整数。在广泛研究的基于GaAs的系统中,人们认为$N \geq 2$ LL的CF图像变得不稳定,其中预测CF之间存在更大的残余相互作用,并且观察到竞争的多体相。在这里,我们报告的$N=2$ LL(填充因子$4 < ν< 8$)在双层石墨烯,一个系统的自旋和谷自由度在所有的LL,和一个额外的轨道简并在8倍简并$N=0$ / $N=1$ LL的传输测量。与最近在双层石墨烯的$N=0$ / $N=1$ LL中观察到的粒子-空穴不对称性相反,我们在$N=2$ LL中观察到的BROH态与CF模型一致:在LL中,它们形成了一个完整的粒子-空穴对称态序列,其相对强度取决于它们的双折射率。在$N=2$ LL中的FWHH态显示出几开尔文的能隙,与$N=0$ / $N=1$ LL中的分数态的能隙相当,并且在某些情况下比其更大。据我们所知,我们观察到的粒子-空穴对称态是任何物质系统中最高的粒子-空穴对称对。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Extracting the anyon charge from shot noise in complex fractional quantum Hall edges
Konkuk University(建国大学);Karlstad University(卡尔斯特德大学)
本文提出一个通用框架,用于解析复杂分数量子霍尔边缘的散粒噪声,通过组合自相关与互相关抑制加热影响,从而准确提取隧穿准粒子电荷。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall