Scattering rates and lifetime of exact and boson excitons
虽然激子不是精确的玻色子，但它们通常被视为玻色子，只要它们的复合性质被包括在通过交换修饰的有效散射中。我们在这里\emph{prove}，\emph{whatever these scatterings are}，他们不能同时给出散射率$T_{ij}^{-1}$和激子寿命$τ_0$，正确：一个惊人的因素1/2之间存在的$τ_0^{-1}$和总和的$T_{ij}^{-1}$的，这源于复合性质的激子，不可挽回地失去了当他们玻色子化。这一结果，这似乎是非常令人不安的第一，投下重大的怀疑玻色化的问题处理\emph{interacting}激子。
2004-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of non-conventional spin waves in composite fermion ferromagnets
在分数量子霍尔液体中，我们发现了完全自旋极化的复合费米子铁磁体的出人意料的低能量激发，这是由于自旋极化引起的新能级和磁序之间的复杂相互作用造成的。最低的能量模式，其中涉及自旋反转，是显着的，在显示非常规的负色散在小动量，然后在较大的动量深的最小值。这种行为的结果从一个非平凡的混合自旋波和自旋翻转模式创建一个自旋翻转激子态的复合费米子粒子空穴对。自旋翻转激子的显著性质意味着高度可调谐的模式耦合，使巡回二维铁磁体的拓扑状态的精细控制。
2011-08-14 cond-mat.str-el
Gauge Fluctuations and Interlayer Coherence in Bilayer Composite Fermion Metals
研究了Chern-Simons规范场对Alicea等人提出的从两个解耦复合费米子金属到层间相干复合费米子态的可能跃迁的影响。103，256403（2009）]在具有总朗道能级填充分数$ν_{tot} = 1$的对称掺杂量子霍尔双层中。在这种转变中，层间库仑排斥导致复合费米子的激子凝聚，然后自由地在层间相干隧穿。我们发现，这种相干隧穿强烈抑制层依赖的Aharonov-Bohm相所经历的复合费米子，因为他们通过波动的规范场在系统中传播。这种抑制进行了分析，通过处理这些规范波动内的随机相位近似和计算它们的贡献的能量成本形成复合费米子的激子凝聚。这种能量消耗导致（1）驱动转变所需的临界层间排斥的增加;以及（2）能隙中到异相激发的不连续跳跃（即，涉及在两个层中具有相反符号的电流的激励）。
2013-11-11 cond-mat.str-el
Simulating Composite Fermion Excitons by Density Functional Theory and Monte Carlo on a Disk
本文采用 Kohn-Sham 密度泛函与 Monte Carlo 方法研究圆盘中的复合费米子激子，计算磁旋转子色散并识别手性“引力子”模式。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite fermion duality for half-filled multicomponent Landau Levels
我们研究了多组分半填充朗道能级中粒子-空穴对称性和费米子-涡旋二象性的相互作用，如量子霍尔砷化镓双层膜和石墨烯。对于$ν{=}1/2{+}1/2$双层，我们表明，粒子-空穴对称层间库珀配对的复合费米子导致精确相同的相位的电子激子凝聚体在实验中实现。通过将最近的狄拉克费米子公式$ν{=}1/2$应用于两个分量，这种等价性很容易理解。它也可以用Halperin-Lee-Read复合费米子进行层间$p_x{+}ip_y$配对来描述。RG分析表明，在大间距$d\rightarrow \infty$层间配对的强烈不稳定性表明，两个初始去耦的复合费米液体可以顺利地调整到传统的双层激子凝聚体，而不会遇到相变。我们还讨论了与石墨烯相关的多组分系统，推导出相关的相位，包括一个$Z_2$规范理论与自旋半介子，并认为在完全SU $(N_f)$味对称性下，当组分$N_f$的数量是偶数时，可以强制无间隙。
2016-09-27 cond-mat.str-el
Bilinear magnon--exciton coupling in biased ferromagnetic electron--hole bilayers
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出偏置铁磁电子-空穴双层实现磁振子与激子共振耦合，证明线性杂化及玻色-爱因斯坦凝聚，并揭示密度-密度相互作用修正及集体模式杂化，提供激子凝聚检测新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite-Fermion Theory for Pseudogap, Fermi Arc, Hole Pocket, and Non-Fermi-Liquid of Underdoped Cuprate Superconductors
我们建议，扩展激子的概念掺杂莫特绝缘体提供了一个富有成效的洞察氧化铜超导体的挑战性问题。在我们的扩展中，新的费米子激发称为cofermion出现在广义激子。余费米子与常规准粒子杂化。然后，杂交间隙打开，并被确定为pseudogap中观察到的欠掺杂的铜酸盐。由此产生的费米面重建自然解释了一些不寻常的性质的欠掺杂的铜酸盐，如费米弧和/或口袋的形成。
2010-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coboson many-body approach to the $N$-exciton ground-state energy
利用最近发展起来的复合玻色子多体理论，导出了由费米子对构成的$N$复合玻色子的基态能量。我们集中在$N$ -对能量密度线性。我们表明，散射长度相关的散射不仅包含直接和交换相互作用散射，但也无量纲的“泡利散射”的费米子交换在费米子-费米子相互作用的情况下。由此产生的费米子通过长程库仑力相互作用的“阶梯”积分方程的数值解--库仑力充当由同自旋电子和同自旋空穴组成的激子之间的有效排斥--表明$N$ -激子能量密度线性的前因子从其玻恩近似值$13π/3$大幅降低，对于相等的电子和空穴有效质量，通过因子$\simeq0.38$。有趣的是，当空穴质量变为无穷大时，这个因子变为零，使得三线态激子气体在这个极限下不稳定。
2015-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunnel transport and interlayer excitons in bilayer fractional quantum Hall systems
在双层系统中的复合费米子费米海的每一层组成，隧道电流是指数抑制在零偏置，其次是一个强大的峰值在有限的偏置电压$V_{\rm max}$。这种行为，这是从观察到的电子费米海的性质不同，提供了基本的洞察力的CF费米海的强相关的非费米液体的性质，特别是，提供了一个窗口到短距离高能物理的这种状态。我们确定了负责的峰值电流的激子，并提供了一个定量帐户的值$V_{\rm max}$。激子的吸引力被证明是定量显着的，它的变化占的增加$V_{\rm max}$与应用程序的面内磁场。我们还估计了临界塞曼能量，其中发生从完全自旋极化的复合费米海到部分自旋极化的费米海的跃迁，仔细地结合了由于有限宽度和朗道能级混合引起的校正，并且发现它与塞曼能量令人满意地一致，其中已经观察到起始偏置电压的定性变化[Eisenstein等人，Rev.B94，125409（2016）]。对于分数量子霍尔态，我们预言了当系统经历从完全自旋极化态到自旋单态或部分自旋极化态的跃迁时，$V_{\rm max}$中的一个显著的不连续跳跃.
2017-05-04 cond-mat.str-el
Interlayer Interactions and the Fermi Energy of Bilayer Composite Fermion Metals
当两个二维电子气层，每个在朗道能级填充因子$ν=1/2$，是靠近在一起的层间激子的冷凝物出现在低温下。虽然激子相是定性很好地理解，非相干相刚刚在临界层分离不是。利用层间隧穿光谱和常规输运相结合的方法，我们研究了在相界附近和远离相界的样品中的非相干相，发现在距离较近的双层膜中，电子谱函数较窄，而$ν= 1/2$复合费米子金属的费米能比距离较远的双层膜中的小。我们将这些效应归因于层间屏蔽导致的层内库仑相互作用的软化。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitons in topological Kondo insulators - theory of thermodynamic and transport anomalies in SmB$_6$
近藤绝缘材料不属于通常的弱带绝缘体、相关带绝缘体和莫特绝缘体的二分法.它们在高温下是金属的，但在低温下类似于带绝缘体，因为相互作用引起的带隙的开放。第一个发现的近藤绝缘体（KI）SmB $_6$已被预测在低温下形成拓扑KI（TKI），其模仿拓扑绝缘体。然而，自从它被发现以来，热力学和运输异常已经被观察到，这违背了理论解释。在强磁场中的比热、热输运和量子振荡实验中可以看到电荷间隙内集体模的神秘特征。在这里，我们表明，TKI是易受激子和磁激子的形成。这些电荷中性的复合粒子可以占长期存在的异常SmB $_6$，这是至关重要的散装拓扑签名的识别。
2016-08-08 cond-mat.str-el
Dynamical Mass Generation of Composite Dirac Fermions and Fractional Quantum Hall Effects near Charge Neutrality in Graphene
我们发展了一个复合狄拉克费米子理论来研究石墨烯中电荷中性附近的分数量子霍尔效应。我们表明，复合狄拉克费米子之间的相互作用导致通过激子凝聚的动态质量产生。由于质量产生和交换效应，四重自旋谷简并度完全提升，使得在电荷中性附近观察到的奇分母分数QHE可以用复合狄拉克费米子的整数QHE来理解。在填充因子$ν=1/2$下，我们证明了对于弱库仑相互作用，大量复合狄拉克费米子液体对于手征p波配对是不稳定的，并且基态是长波长极限下摩尔-里德普法菲（Moore-Read Pfaffian）描述的成对非阿贝尔态。
2013-07-06 cond-mat.str-el
Optical signature of quantum coherence in fully dark exciton condensates
我们预言，两个完全暗的激子凝聚体碰撞产生的干涉条纹不仅暗，而且明亮。因此，相当令人惊讶的是，由暗激子组成的相干态的碰撞产生了光。这一显著的多体效应的本质是激子的复合玻色子性质，通过它们可以进行的费米子交换将暗态转化为亮态。到目前为止，在一个完全黑暗的系统中，光学检测量子相干性的可能性被认为是无望的。
2019-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlated Pair Approach to Composite Boson Scattering Lengths
我们得到的散射长度的复合玻色子（cobosons）的框架内的复合玻色子多体形式主义，使用相关对状态作为基础，而不是自由费米子状态。从这个物理相关的基础上构造的积分方程，使透明的coboson-coboson有效散射中的费米子交换的作用。三个潜在的用于库珀对，费米原子二聚体，和半导体激子被认为是。虽然类BCS势的s波散射长度正好等于它的玻恩值，但其他两个都要小得多。对于费米子原子二聚体和半导体激子，我们的结果，计算在一个限制的相关对的基础上，是在良好的协议，从程序获得的数值更苛刻。我们还提出了模型coboson-coboson散射是可分离的，因此很容易工作，并产生散射长度的数值计算得到的所有费米子的质量比匹配定量。这些可分离的模型散射可以促进未来的工作在多体效应的coboson气体。
2016-10-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interlayer coherent composite Fermi liquid phase in quantum Hall bilayers
复合费米子在理解量子霍尔效应，特别是填充因子nu = 1/2的可压缩“复合费米子液体”（CFL）的形成方面发挥了开创性的作用。在这里，我们认为，在多层系统层间库仑排斥可以类似地产生“金属”行为的复合层之间的费米子，即使电子保持绝缘。具体来说，我们建议，一个量子霍尔双层与nu = 1/2，每层在中间层分离可能主机这样的层间相干CFL，复合费米子的激子凝聚驱动。这一阶段有一些显着的属性：存在的“键”和“反键”复合费米海，可压缩行为相对于对称电流，和分数量子霍尔行为的逆流通道。与费米海相关的量子振荡产生了一系列新的不可压缩态，每层填充数nu = p/[2（p \pm 1）]（p为整数），这是Jain序列的双层模拟。
2009-08-21 cond-mat.str-el
Excitonic quasiparticles in a spin-orbit Mott insulator
在凝聚态系统中，从大量相互作用的自由度中出现弱耦合粒子，大多数物理性质都是用弱耦合粒子来描述的。例如，朗道准粒子（QP）决定了正常金属的所有电子性质。缺乏对量子点的识别是理解关联电子的无数奇异性质的主要障碍，例如非常规超导性和非费米液体行为。在这里，我们报告的观察复合粒子的莫特绝缘体Sr 2 IrO 4--和激子穿着磁振子-传播的规范特性的QP：有限的QP残留物和寿命长于跳跃的时间尺度。这种电荷中性玻色子激发的动力学反映了在有序自旋背景下类似的单空穴传播的基本过程，其中从未观察到定义良好的QP。激子的线宽窄得多，揭示了相同的内在动力学，是模糊的空穴，是密切相关的高温超导机制。
2014-08-04 cond-mat.str-el
Dispersion of neutral collective modes in partonic fractional quantum Hall states and its applications to paired states of composite fermions
本研究利用部分子理论框架检验反Pf态的超对称猜想，计算多种分数量子霍尔态中性集体激发的色散，并提出复合费米子费米液体有能隙中性激发的部分子激子近似。
2025-07-29 cond-mat.str-el
Composite Fermion Insulator in Opposite-Fields Quantum Hall Bilayers
最近提出了几个莫尔超晶格系统主机近平坦的$\pm$陈带：两个山谷的带具有相反的陈数。在这些系统中，每个谷的电荷分别守恒。对于$C=\pm 1$的情况，在完美的平带极限，系统可以映射到两个朗道能级从相反的磁场。出于这些有前途的实验实现，我们考虑了量子霍尔双层从相反的磁场接近填充$ν_T=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}$。我们从两个具有相反手性的解耦复合费米子液体（CFL）开始添加层间排斥相互作用。在这种情况下，物理激子从凝聚中受挫，不像传统的量子霍尔双层。我们认为，更自然的阶段是复合费米子或从玻色子之间的激子凝聚。所得到的态是具有中性费米面的绝缘体，耦合到一个不含Chern-Simons项的出射$U(1)$规范场。这种绝缘状态是众所周知的CFL状态的概括，并且可能会出现在具有$C=\pm 1$窄带的莫尔系统中。最后，我们还评论了在相反场量子霍尔双层或$C=\pm 1$平带中电荷挫折的拓扑超导体的可能性。
2018-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wave Function and Emergent SU(2) Symmetry in $ν_T=1$ Quantum Hall Bilayer
我们提出了一个试验波函数的量子霍尔双层系统的总填充因子$ν_T=1$在层间距离$d$的磁性长度$\ell$的比例$d/\ell=κ_{c1}\approx1.1$，其中最低的充电激发是已知的有一个水平交叉。该波函数具有两粒子关联，与已有的数值计算结果吻合较好，可以看作是不同层中复合玻色子和反复合玻色子形成的自由激子的玻色-爱因斯坦凝聚体.我们显示了这些激子的自由性质，表明复合玻色子在$d/\ell=κ_{c1}$处具有SU（2）对称性，这导致了低位带电激发的能级交叉。我们进一步证明了小尺寸精确对角化的试探波函数和基态之间的重叠在$d/\ell=κ_{c1}$附近达到峰值，这支持了我们的理论。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scattering amplitudes for dark and bright excitons
使用复合玻色子多体形式主义，采取单激子状态，而不是自由载流子状态作为基础，我们推导出激子-激子有效散射所满足的积分方程，从中可以解开费米子交换的作用。对于由$(\pm1/2)$ -自旋电子和$(\pm3/2)$ -自旋空穴组成的激子，如GaAs异质结构中的激子，一个主要的结果是，尽管它们涉及不同的载流子交换，但大多数自旋配置导致具有相等幅度$Δ$的亮度守恒散射。当两个相反自旋的激子散射时，也存在亮度变化通道：暗激子$(2,-2)$可以在具有幅度$Δ_e$的相同暗态中结束，或者在具有不同幅度$Δ_o$的相反自旋亮态$(1,-1)$中结束，载流子交换的数量分别为偶数或奇数。另一个主要的结果是，这些振幅之间存在一个惊人的关系，即$Δ_e+Δ_o=Δ$，它对激子玻色-爱因斯坦凝聚具有决定性的影响。事实上，这种关系导致的结论是，激子凝聚体可以通过一个明亮的部分，只有当激子有一个大的偶极子，也就是说，当电子和空穴很好地分离在两个相邻的层光学观察。
2016-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of Pauli blocking on coherent states of composite bosons
基本玻色子的量子性质可以通过使用称为Glauber态的相干态完全消除。在这里，我们认为复合玻色子（cobosons）由两个费米子和寻找的可能性，擦除玻色子量子性质的字段和费米子量子性质的组成部分，当分布的coboson施密特分解是平坦的Frenkel激子，或本地化的Wannier激子。我们表明，对于Frenkel类cobosons，完全擦除的场量子性质是可能的密度对应于一个相当大的分数的费米子对状态的数量，使coboson在手。在更高的密度下，费米子组分之间的泡利不相容原理戏剧性地显现出来。它诱导：（i）数算符本征值下降到1，数态二阶关联函数上升到2，（ii）相干态分布中通常的尖峰消失，相干态二阶关联函数上升到2.我们也可以为类瓦尼尔的玻色子构造数态和相干态，但它们的形式要复杂得多。最后，我们证明了Pauli阻塞使得coboson相干态与Anderson的相干态有质的不同。
2016-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Mutual Composite Fermion and composite Boson approaches to balanced and imbalanced bilayer quantum Hall system: an electronic analogy of the Helium 4 system
本文用互复合费米子（MCF）和复合玻色子（CB）方法研究了平衡和非平衡双层量子霍尔系统（BLQH），并对两种方法进行了比较。我们发现CB方法在研究不同对称性破缺的基态时优于MCF方法。在CB理论的相位表象中，我们首先研究了激子超流态。该理论将自旋和电荷自由度放在同一个基础上，明确提出了自旋-电荷联系，并以系统的方式对所有可能的激发进行了分类。然后在CB理论的双密度表示中，我们研究了随着距离的增加可能出现的中间相。我们提出了两个临界距离$ d_{c1} < d_{c2} $和三个阶段的距离增加。当$ 0 < d < d_{c1} $处于打破$ U(1) $对称性的ESF态时，系统处于打破平移对称性的赝自旋密度波（PSDW）态时，系统处于$ d_{c1} < d < d_{c2} $态时，在赝自旋通道中有限波矢处磁旋子极小值的坍缩驱动下，在$ d_{c1} $处发生一级跃迁.当$ d_{c2} < d < \infty $时，系统变为两个弱耦合的$ ν=1/2 $复合费米子费米液体（FL）态。在$ d= d_{c2} $处也存在一级跃迁。我们构造了一个量子Ginzburg-Landau作用量来描述从ESF到PSDW的跃迁，它打破了两种完全不同的对称性。利用QGL作用量，我们明确地证明了PSDW具有正方形晶格，并详细分析了PSDW在零温和有限温下的性质。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Positions of the magnetoroton minima in the fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔态的大量激发在微观上被非常准确地理解为复合费米子在其类朗道$Λ$能级上的激发。特别是，复合费米子激子的色散，这是最低的能量自旋守恒中性激发，显示填充因子特定的最小值称为“磁子”最小值。Simon和Halperin采用复合费米子的Chern-Simons场论[Phys. Rev. B { \bf 48}，17368（1993）]来预测磁子极小值的位置。最近，Golkar \emph{et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 117}，216403（2016）]已经将中性激发建模为复合费米子费米海的变形，这导致对磁子最小值的位置的预测。利用微观复合费米子理论的方法，我们计算了填充因子为5/11时沿序列$s/(2s+1)$的旋子极小值的位置，发现它们与陈-西蒙斯复合费米子场论和Golkar \emph{et al.}的理论都相当吻合。我们还发现，与Golkar \emph{et al.}的理论一致，旋子极小值的位置对微观相互作用不敏感。作为我们计算的副产品，我们得到了电荷和中性隙的完全自旋极化状态沿序列$s/(2s\pm 1)$在最低的朗道水平和$n=1$朗道水平的石墨烯。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
