Filling factor dependence of the fractional quantum Hall effect gap
我们直接测量了GaAs/AlGaAs单异质结中二维电子系统中填充因子穿过nu = 1/3和nu = 2/5分数能隙时低温极限下的化学势跃变。在高磁场B中,两个间隙都是B的线性函数,斜率与分母的倒数1/q成比例。当费米能级位于外部时,分数能隙部分闭合。经验分析表明,在最高可达磁场中,理想二维电子系统的化学势跃变与q^{-1}B^{1/2}成正比。
2008-03-19 cond-mat.str-el
SU(N) fractional quantum Hall effects in topological flat bands
基于密度矩阵重整化群方法,研究了SU $(N)$不变相互作用下拓扑格点模型中的$N$分量相互作用粒子(硬核玻色子和费米子).通过调节种间和种内相互作用的相互作用,我们证明了一类SU $(N)$分数量子霍尔态可以出现在最低Chern带的玻色子的分数填充因子$ν=N/(N+1)$(费米子的$ν=N/(2N+1)$),其特征在于非平凡的分数霍尔响应和分数电荷泵。在此基础上,建立了基于$\mathbf{K}$矩阵的拓扑刻画,讨论了拓扑平坦带中陈数$N$与分数量子霍尔物理的密切关系.
2018-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic fractional Chern insulating state at integer fillings in multi-band system
整数量子霍尔态出现在朗道能级被费米子完全占据时,而分数量子霍尔态通常出现在朗道能级被强关联费米子或玻色子部分填充时。在这里,我们报告了两个分数陈氏绝缘态的硬核玻色子在多带晶格模型托管拓扑平坦带与高陈氏数。利用无限密度矩阵重整化群算法,重新研究了由最低拓扑平带的高Chern数$C=2$继承而来的$ν=1/3$分数Chern绝缘态.特别地,我们在整数填充下数值识别了一个玻色子$1/2$ -Laughlin类分数Chern绝缘态。我们证明了两个低拓扑平坦带共同产生了一个有效的半填充$C=1$ Chern带。此外,我们发现在我们的模型中,$ν$和$3-ν$填充之间存在严格的粒子-空穴对称性。这些发现扩展了我们对量子霍尔态的理解,为在多带高陈数系统中实现新颖的分数态提供了一条新的途径。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generic Wavefunction Description of Fractional Quantum Anomalous Hall States and Fractional Topological Insulators
我们提出了一种构造一般分数量子反常霍尔态的系统方法,它是分数量子霍尔态到具有零净磁场和全晶格平移对称的晶格模型的推广.也可以构造局部和非线性不变的哈密顿量,其中所提出的状态是唯一的基态。我们的结果表明,一般的手征拓扑有序态可以在晶格模型中实现,而不需要磁平移对称性和朗道能级结构。我们进一步推广我们的方法的时间反演不变模拟分数量子霍尔态-分数拓扑绝缘体,并提供了第一个明确的波函数描述分数拓扑绝缘体在自旋守恒的情况下。
2011-05-21 cond-mat.str-el
Observation of fractional quantum Hall effect at even-denominator 1/2 and 1/4 fillings in asymmetric wide quantum wells
本文报道了在具有显著$asymmetric$电荷分布的宽GaAs量子阱中的电子系统中,在朗道能级填充因子$ν= 1/2$和1/4处观察到分数量子霍尔态的发展。非常大的电子子带分离和高度不对称的电荷分布,我们观察到这些量子霍尔态,连同事实上,他们消失时,电荷分布是对称的,这表明这些是一个组件的状态,可能描述的摩尔-里德普夫朗波函数。
2009-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A holographic quantum Hall model at integer filling
在D2-膜的背景下,基于D8-膜探针构造了一个2+1维强耦合费米子系统的全息模型。D8-膜的闵可夫斯基嵌入表示填充分数为1的带隙量子霍尔态。通过计算电导率和相结构,我们发现定性类似的实验观察和最近的D3-D 7 '模型的结果。
2011-08-29 cond-mat.str-el hep-th
Quantum anomalous Hall crystal at fractional filling of moiré superlattices
本研究预测分数填充莫尔超晶格中存在铁磁、电荷有序与拓扑交织的量子反常霍尔晶态,其量子化整数霍尔电导异于常规预期,且tMoTe₂双层在大扭转角半填充时该相稳定。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbit Interaction Enhanced Fractional Quantum Hall States in the Second Landau Level
在球几何条件下,利用精确对角化方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋轨道相互作用下填充分数为7/3和5/2的分数量子霍尔效应.在这些填充物处的试验波函数是Laughlin态和Moore-Reed-Pfavian态。计算了分数填充因子为7/3和5/2时第二朗道能级的基态激发能隙和对关联函数。我们发现自旋轨道相互作用稳定了分数量子霍尔态。
2010-05-10 cond-mat.str-el
Viewpoint: Toward Fractional Quantum Hall physics with cold atoms
关于Nigel R. Cooper和Jean Dalibard,“利用光通量晶格达到分数量子霍尔态”,Phys.Rev.Lett。110,185301(2013)和N. Y. Yao、黄毛菊A. V. Gorshkov,C. R. Laumann,A. M. Läuchli,J. Ye,and M. D. Lukin,“Realizing Fractional Chern Insulators in Dipolar Spin Systems”,Phys. Rev. Lett. 110,185302(2013)。研究人员提出了使用超冷原子和分子重建分数量子霍尔物理学的新方法。
2013-05-30 cond-mat.str-el
The Local Incompressibility of Fractional Quantum Hall States at a Filling Factor of 3/2
研究了具有轨道动量$ΔM = 1$和自旋在磁场轴$ΔS_z = 1$上的投影的二维电子系统在填充因子为3/2附近的中性激发。结果表明,3/2态是二维电子系统自旋有序的填充因子依赖性中的奇点。在$ν=3/2$附近,尽管最低能级中的空位数宏观上很大,但表现出用于激发到基态的弛豫时间($τ= 13$ $μ\text{s}$)的显著增加。弛豫速率的降低与自旋翻转和电子密度重排引起的基态自旋织构转变有关。我们认为3/2态是一个局部不可压缩的分数量子Hall态。
2019-11-15 cond-mat.str-el
Superperiods in interference of e/3 Laughlin quasiparticles encircling filling 2/5 fractional quantum Hall island
我们报告的实验在一个大的,2.5微米直径的法布里-珀罗量子霍尔干涉仪与两个隧道收缩。干涉条纹被观察为电导振荡作为所施加的磁场(通过电子岛的Aharonov-Bohm通量)或全局背栅电压(岛中的电子电荷)的函数。耗尽是这样的,在分数量子霍尔制度,填充1/3载流手性边缘通道通过收缩时,岛填充2/5。在整数量子霍尔制度的费米电子的干涉仪设备进行校准。在分数的制度,我们观察到磁通量和电荷周期5 h/e和2 e,分别对应于创建十个e/5劳克林准粒子在岛上。这些结果同意我们以前的报告中的超周期在一个小得多的干涉仪设备。所观察到的实验周期被解释为任意子的统计相互作用的分数带电准粒子。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall effects and emergent $\rm{SU}(2)$ Hall ferromagnets at fractional filling of helical trilayer graphene
本研究针对螺旋三层石墨烯高陈数能带的关联拓扑态问题,通过精确对角化预测了分数填充下的新型量子霍尔物相,揭示了非平带中的涌现$\rm{SU}(2)$霍尔铁磁性并确定了实验实现的最优填充区间。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Filling-enforced constraint on the quantized Hall conductivity on a periodic lattice
讨论了二维周期晶格上带隙绝缘体中的量子霍尔效应。我们推导出量子化霍尔电导率与每个物理单元的电荷和通量密度之间的普遍关系。这是由磁平移对称性和大规范不变性得出的,并且适用于非常普遍的一类相互作用多体系统。它可以理解为Laughlin规范不变性论证和Lieb-Schultz-Mattis型定理的结合。各种互补的论点,基于切割和胶水程序,多体电极化的强度,和磁平移对称性的分数代数,给出。我们的普遍关系适用于几个例子,以显示非平凡的约束。特别地,在每个物理单元格的部分电荷填充下的带隙基态必须具有非零霍尔电导率或任意子激发,不包括平凡的莫特绝缘体。
2020-02-01 cond-mat.str-el
Universality Lost: Relation between quantizations of the Hall conductance and the edge exponents in fractional quantum Hall effect
我们注意到一个含义的手征Luttinger液体的分数量子霍尔效应的边缘状态描述。通过考虑几个例子,涉及向后移动的中性模式,所产生的复合费米子与反向通量连接或边缘重建,我们表明,非普遍性的边缘指数意味着非普遍性的霍尔电导,在两端电导测量。
2015-03-13 cond-mat.str-el
Atypical Fractional Quantum Hall Effect in Graphene at Filling Factor 1/3
我们利用四分量试探波函数和精确对角化计算研究了最近观测到的填充因子为$ν_G=1/3$的石墨烯分数量子霍尔态。虽然它与上自旋分支中的1/3 Laughlin态以SU(2)谷-同位旋铁磁有序和完全填充的下自旋分支相关联,但它揭示了超出这种状态的物理性质,这是大塞曼效应的自然基态。最突出的是,它拥有在实验相关的塞曼间隙的低能量自旋翻转激发值,可能会在非弹性光散射实验中发现。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Stripe Phases at Integer Filling Factors
我们考虑在整数填充因子下量子霍尔系统中条纹的形成。我们用Hartree-Fock方法计算了倾斜磁场中双层量子霍尔系统在$ν=4n+1$上的相图。我们推导并分析了一个有效的低能量理论的条纹相,可能存在于这样的系统。本文讨论了倾斜磁场中宽阱系统中条纹形成的可能性,并认为最近由W。Pan等人[phys. Rev. B 64(2001)121305],可能是由于Skyrmion条纹相的存在。
2002-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kohn-Sham Theory of the Fractional Quantum Hall Effect
我们制定的Kohn-Sham方程的分数量子霍尔效应映射到一个辅助问题的复合费米子,经历一个密度相关的有效磁场的原始电子问题。KS方程的自洽解表明,我们的配方捕获不仅具有非均匀密度的配置,但也拓扑性质,如分数电荷和分数辫子统计准粒子激发。这种方法应该能够在介观器件中对边缘结构、无序效应、自旋物理、屏蔽和分数量子霍尔效应进行真实的建模。
2019-07-16 cond-mat.str-el
Alternative $ν+ν$-picture of bosonic fractional Chern insulators at high filling factors in multiple flat-band systems
National Laboratory of Solid State Microstructure, Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室);College of Physics Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室)
该研究提出在多重平坦带系统中,玻色子分数拓扑绝缘体在高填充因子下呈现新的图景,揭示了多带系统中分数拓扑相的形成机制。
2026-01-20 cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States at 1/3 and 5/2 Filling: the Density-Matrix Renormalization Group Calculations
本文采用密度矩阵重整化群方法研究了填充分数为$ν=1/3$和5/2时的分数量子霍尔效应。我们首先提出了基准测试结果在两个填充分数为大系统的大小,以显示的准确性以及数值算法的能力。此外,我们还发现,对于电子数达到$N_e=34$的大系统,通过保持大量的基态,也可以得到精确的$ν=5/2$纠缠谱,远大于以前研究的系统.基于有限尺寸标度分析,我们证明了Li和Halfmann定义的纠缠间隙在热力学极限下是有限的,它表征了量子纠缠态的拓扑有序性.
2011-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay between fractional quantum Hall liquid and crystal phases at low filling
在分数量子霍尔效应中,低朗道能级填充因子下的态的性质一直是一个长期存在的难题。虽然理论计算表明,晶体在填充因子$ν\lesssim 1/6$下是有利的,但实验表明,在稍微升高的温度下,在属于标准序列$ν=n/(6n\pm 1)$和$ν=n/(8n\pm 1)$的$ν=$ 1/7、2/11、2/13、3/17、3/19、1/9、2/15和2/17处,与分数量子霍尔效应相关的纵向电阻最小值。为了解决这个矛盾,我们研究了一些低$ν$状态的性质,特别是$ν=1/7$,$2/13$,和$1/9$,通过变分蒙特卡罗,密度矩阵重整化群,和精确对角化方法。我们的结论是,在热力学极限,这些很可能是不可压缩的分数量子霍尔液体,虽然具有很强的短程晶体相关性。这表明一个自然的解释实验观察到的行为和丰富的相图,承认,在低无序极限,大量的晶体管HE液体转变的填充因子减少。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionally charged skyrmions in fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔效应激发了对奇异涌现拓扑粒子的探索,例如分数带电激发、复合费米子、阿贝尔和非阿贝尔任意子以及马约拉纳费米子。分数荷Skyrmions,支持拓扑电荷和拓扑涡旋状自旋结构,也被预测发生在最低朗道能级的1/3填充附近。然而,分数skyrmions预计是非常脆弱的,被非常小的塞曼能量所抑制。在这里,我们表明,稍微远离1/3填充,分数skyrmion的最小表现存在于激发光谱的广泛的塞曼能量,并出现在共振非弹性光散射实验作为定义良好的共振略低于长波长自旋波模式。这些异国情调的束缚态的光谱作为一个敏感的工具,调查复合费米子之间的残留相互作用,负责微妙的新分数量子霍尔态在这个填充因子区域。
2015-11-27 cond-mat.str-el
Excitations of the $ν=5/2$ Fractional Quantum Hall State and the Generalized Composite Fermion Picture
本文给出了含有不同有效电荷粒子的多分量量子霍尔等离子体的复合费米子图象的推广。该模型很好地预测了数值对角化中发现的$ν=5/2$量子霍尔态的低激发态。
2009-10-05 cond-mat.str-el
Antidot tunneling between Quantum Hall liquids with different filling factors
我们考虑隧道穿过具有不同填充因子的量子霍尔液体的两个边缘之间的两个点接触$ν_{0,1}=1/ (2m_{0,1}+1)$与$m_0-m_1\equiv m>0$。在强隧穿极限的点接触之间形成的反点的属性被证明是非常不同的$ν_0 =ν_1$的情况下,包括消失的平均总电流在两个接触和准粒子的电荷$e/m$。对于$m>1$,准粒子隧穿导致通过反点的有效通量的非平凡的$m$态动力学,其恢复通量中电流的常规“电子”周期性,尽管准粒子的分数电荷和统计。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of Quantum Hall Systems at Half Filling
用直接对角化方法计算了短程无序下$ν=1/2$和$ν=9/2$量子Hall态的纠缠熵.自旋极化电子被限制在单个朗道能级上,并与长程库仑相互作用。对于$ν=1/2$,纠缠熵是无序强度的光滑单调函数。对于$ν=9/2$的纠缠熵是非单调的暗示的固-液相变。作为$ν=1/2$跃迁的模型,研究了二维无序的自由费米子。数值结果表明,纠缠熵的尺度是$L$,而不是无无序情况下的$L \ln{L}$。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Solvable Lattice Hamiltonians with Fractional Hall Conductivity
我们构造了一类具有分数霍尔电导率的晶格哈密顿算子。这些哈密顿量,虽然不是完全可解的,但可以通过微扰和精确技术的组合在其低能量扇区中可控地求解。我们的构造展示了一个系统的方法来规避Kapustin-Fidkowski不去定理,是可推广的。
2022-06-27 cond-mat.str-el
Properties of Non-Abelian Fractional Quantum Hall States at Filling $ν=\frac{k}{r}$
计算了在一般填充$ν=\frac{k}{r}$下用Jack多项式描述的非阿贝尔分数量子霍尔态的物理性质。对于$r=2$,这些状态与$Z_k$ Read-Rezayi parafermion相同,而对于$r>2$,它们代表新的PDMATHH状态。乘以范德蒙行列式的$r=k+1$态是在费米子填充$2/5, 3/7, 4/9...$时的非阿贝尔替代态结构。我们得到了热霍尔系数、量子尺寸、电子标度指数,并表明非阿贝尔准孔具有一个定义明确的传播子,随着距离的增加而下降。杰克多项式的聚类特性提供了一个强有力的指示,即$r>2$的状态可以作为\emph{non-unitary}共形场论的场的传播子来获得,但是当调用CFT-BHH连接来计算诸如热霍尔系数或更重要的准空穴传播子之类的物理特性时,CFT-BHH连接失败。准空穴波函数,当写为杰克多项式的相干态表示时,在填充$ν=\frac{k}{r}$时,对于\emph{all}非阿贝尔态具有相同的结构。
2008-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological invariants for the fractional quantum Hall states
计算了分数量子霍尔态的拓扑不变量,其值与整数量子霍尔效应下的陈数一致。在阿贝尔分数量子霍尔态的情况下,这个不变量被证明等于K矩阵的迹。在非阿贝尔分数量子霍尔态的情况下,这个不变量可以根据描述这些状态的共形场论逐个计算。例如,这个不变量可以用来区分不同的分数霍尔状态,即使作为一个单一的数字,它不能唯一地标记不同的状态。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical investigation of gapped edge states in fractional quantum Hall-superconductor heterostructures
分数量子霍尔超导体异质结构可以提供一个平台,走向非阿贝尔拓扑模式超越马约拉纳。然而,其定量理论研究仍然极具挑战性。我们提出并实现了一个研究分数量子霍尔液滴的超导不稳定性的边缘状态的数值设置。完全带隙的边缘具有拓扑自由度,可以对量子信息进行编码,以防止局部扰动。我们用精确对角化方法对Laughlin $ν=1/3$态的双层分数量子Hall系统的准空穴子空间进行了数值模拟。我们发现边缘基态的置换自旋相关的磁通插入,并证明其分数$6π$约瑟夫森效应,证明其拓扑性质和库珀配对的分数准粒子。
2018-05-05 cond-mat.str-el
Theory of the fractional quantum Hall effect in Weyl semimetals
我们发展了一个流体力学场论的三维分数量子霍尔效应,这是最近提出的存在于磁性Weyl半金属,当Weyl节点由强排斥相互作用间隙。这个理论采用BF理论的形式,它包含一种形式和两种形式的规范场,相应地耦合到准粒子和圈激发。它可以看作是二维分数量子霍尔液体的Chern-Simons理论到三维的推广。
2020-06-29 cond-mat.str-el
New Trial Wave Functions for Quantum Hall States at Half Filling
提出了对应于半填充量子霍尔态的新的试探波函数。这些波函数的构造方法是:首先将1/3劳克林量子霍尔态的准电子配对,每对准电子具有相同的相对角动量,然后使配对的准电子凝聚成1/4劳克林态。所提出的波函数的准粒子激发携带电子电荷的$\pm1/4$,服从阿贝尔分数统计。在球形几何中,总通量量子$N_ϕ$被示出为与电子数$N$乘$N_ϕ = 2N-(5-q)$相关,其中$q$是每对准电子之间的相对角动量,其取非负偶数的值。在$N_ϕ = 2N-3$上计算了所提出的试验波函数(包括基态、准激子态和准空穴态)与有限尺寸系统的精确态之间的重叠。在最低朗道能级上获得了接近1的重叠,而在第二朗道能级上获得了中等的重叠。还讨论了这些波函数与尚待发现的朗道最低能级的分数量子霍尔效应以及5/2量子霍尔效应的关系。
2011-12-20 cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall effect at zero magnetic field
在这封信中,我们讨论了最近提出的分数量子霍尔效应在朗道能级的情况下。结果表明,部分子结构可以解释1/3态的所有性质,包括准粒子的有效电荷、统计性质和多体基态简并度。讨论了这些态的低能描述。我们还推广了我们的模型,以构建在填充分数以外的$1/m$的分级量子霍尔态。
2011-05-02 cond-mat.str-el
From Fractional Chern Insulators to a Fractional Quantum Spin Hall Effect
我们研究了平坦能带的代数结构,平坦能带的部分填充可能引起分数量子反常霍尔效应(或分数陈氏绝缘体)和分数量子自旋霍尔效应。这两种效应都出现在足够平坦的能带以及大致平坦和均匀的Berry曲率的情况下,使得全局陈氏数(拓扑不变量)可以与局部非对易几何相关联。这种几何形状类似于我们更熟悉的情况,即强磁场中二维电子系统中的分数量子霍尔效应。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic theory of fractional excitations in gapless bilayer quantum Hall states: semi-quantized quantum Hall states
我们推导了半量子化量子霍尔态的低能理论,半量子霍尔态是最近观察到的一类无带隙双层分数量子霍尔态。我们的理论表明,这些状态的特点是耦合到一个紧急陈-西蒙斯规范场的分数电荷的无隙准粒子。这些无隙准粒子可以理解为电子和类劳克林准粒子的复合物。我们发现,半量子霍尔态表现出完美的层间阻力,主机非费米液体物理,并作为多功能的父态完全带隙的拓扑相托管任意子激发。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian quantized Hall states of electrons at filling factors 12/5 and 13/5 in the first excited Landau level
本文给出了在填充因子为12/5和13/5的环面几何中,考虑库仑相互作用和非零厚度效应的第一激发(n=1)朗道能级电子的基态的大量数值计算结果。在一个区域,包括这些实验相关的值,我们发现,能谱和与审判状态的重叠支持以前的假设,该系统是在非阿贝尔k = 3液相,我们在以前的论文中介绍。
2006-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner Crystal State for the Edge Electrons in the Quantum Hall Effect at Filling $ν= 2$
本文从理论上研究了填充$ν= 2$时,霍尔棒边缘的电子激发。平均场论和Luttinger液体理论技术的情况下,零塞曼能量分裂。第一个计算产生一个稳定的自旋密度波状态沿酒吧,而第二个预测占主导地位的维格纳晶体相关沿酒吧的边缘。我们提出了一个反铁磁维格纳晶体基态的边缘电子,调和这两个结果。一个净塞曼分裂被发现产生的反铁磁序的倾斜。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charge revealed in computer simulations of resonant tunneling in the fractional quantum Hall regime
分数电荷的概念是分数量子霍尔效应理论的核心。在这里,我使用精确对角化以及配置空间重整化(CSR)来研究有限集群,这是大到足以包含两个独立的边缘。分析了两个边之间共振隧穿的条件。“计算机实验”揭示了共振隧穿事件的周期性序列,与实验观察到的以e/3和e/5为单位的电荷分数量子化一致。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current cross-correlations in a quantum Hall collider at filling factor two
利用非平衡玻色化技术研究了填充因子为$ν= 2$的量子霍尔(QH)边缘态的介观电子对撞机中库仑相互作用的影响。计算了携带排斥统计量信息的当前互相关和Fano因子。结果表明,这两个数量有一个非解析依赖源的透明度,其规模为$\log(1/T_s)$在小$T_s \ll 1$。这是对撞机输出非平衡态中电子-电子相互作用的结果。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous charge tunneling in the fractional quantum Hall edge states at filling factor ν= 5/2
我们解释了最近在$ν=5/2$ [M. Dolev,Y.真恶心Y C. Chung,M. Heiblum,V. Umansky,and D. Mahalu,Phys.Rev. B. \textbf{81},161303(R)(2010)]。微分电导和过量噪声的实验数据进行拟合,使用反Pfronan模型,通过适当地考虑重整化的Luttinger参数诱导的耦合系统的固有$1/f$噪声。我们表明,一个奇特的凝聚物激发与电荷$e/2$,预期的$e/4$电荷的两倍,占主导地位的低能量下的输运性质。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Four-dimensional Fractional Quantum Hall States
我们提出了一个赝势哈密顿量,使张-胡广义分数量子霍尔态成为精确而唯一的基态。与Laughlin的准空穴(准粒子)类似,广义分数量子霍尔态中的激发是扩展对象。它们是在总位形空间CP $^3$中具有分数电荷$+(-)1/m^3$的涡旋状激发。张-胡态的密度关联函数表明它们是不可压缩的液体。
2006-08-28 cond-mat.str-el hep-th
Phase diagram of the Two-Component Fractional Quantum Hall Effect
我们计算了两组分分数量子霍尔效应的相图作为自旋或谷塞曼能量和填充因子的函数,揭示了新的相变和跨越许多分数平台的相边界。该相图与石墨烯以及GaAs和AlAs量子阱中的分数量子霍尔效应有关,当自旋或谷自由度是有效的时。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Gravitons in Fractional Quantum Hall Liquids
我们阐明了分数量子霍尔液体在长波极限下的中性集体激发的性质。我们证明了它们是携带角动量-2的手征引力子,这是内部度规的量子运动的量子,并且在系统响应于引力波的分数霍尔模拟时表现为共振峰。与现有的和可能的未来的实验工作,可以检测这些分数量子霍尔引力子和揭示其手征的关系进行了讨论。
2019-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the dc Magnetotransport in Laterally Modulated Quantum Hall Systems Near Filling $ν={1/2}$
本文提出了在填充因子$ν={1/2}$附近调制量子霍尔系统直流磁输运的准经典理论。一个弱的一维静电势作用在二维电子气上。获得了与调制线方向成直角的电流对应的电阻率$ρ_\perp$的闭合形式解析表达式以及沿调制线方向的电流的较小分量$ρ_{||}$。结果表明,这两个电阻率分量的调制的存在下的影响。数值结果为$ρ_\perp$和$ρ_{||}$,并显示合理的协议与最近的实验结果。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton crystal melting and destruction by disorder in bilayer quantum hall system with total filling factor one
针对总填充因子为1且层间严重不平衡的双层量子霍尔系统,本文阐明激子Wigner晶体熔化导致重入超流,并揭示无序下电子—空穴晶体锁定/解耦转变引起逆流电导突变。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charges on an integer quantum Hall edge
我们提出了在\emph{integer}量子霍尔边缘态中产生和检测分数电荷激发的方法。由于在不同边缘沟道上传输的电子之间的库仑相互作用,发生了电荷分馏。类孤子集体激发的分数电荷可以在时间分辨或频率相关的散粒噪声测量中观察到。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional statistics in the fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔效应中{ \em准粒子}的分数统计的微观证实至今仍缺乏。通过计算一个闭环系统中另一个复合费米子准粒子的Berry相,计算了复合费米子准粒子在$ν=1/3$和$ν=2/5$的统计量.仔细考虑由于额外准粒子的存在而导致的轨迹中的微小扰动对于获得统计的正确值至关重要。讨论了分数阶统计量概念的适用条件。
2003-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extended Bose-Hubbard model with incompressible states at fractional numbers
将玻色-哈伯德模型扩展到包括最近邻和远邻相互作用,并与分数量子霍尔效应(Fractional Hall effect,简称FHE)有关。这两种模型都可以在含有量子气体的光晶格中进行研究。计算了具有强排斥作用(弱跳跃)的扩展Bose-哈伯德模型的基态.不可压缩的莫特绝缘体状态被发现在合理的填充分数与实验观察到的最低朗道水平的主要和次要的朗道填充分数兼容。讨论了这些状态在分数填充生存或经历一个莫特绝缘体过渡到超流体的跳跃项包括在何种程度上。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mapping a fractional quantum Hall state to a fractional Chern insulator
建立了分数量子Hall态到分数Chern绝缘体的变分原理。我们发现,该映射具有规范自由度,可以产生一类适用于不同形式相互作用的FCI基态波函数。因此,规范应固定的变分原理,使FCI模型的相互作用能最小化。对于软的各向同性电子-电子相互作用,该原理导致与朗道能级的最大定域\emph{two-dimensional}投影Wannier函数相一致的规范。
2015-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge tunneling in fractional quantum Hall regime
我们解决了一个明显的分歧之间的理论和实验的I-V特性的电子隧穿从金属的边缘的二维电子气在分数量子霍尔制度的问题。我们的结果的一部分是半满朗道能级的边缘理论。
1998-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charge and statistics in the fractional quantum spin Hall effect
本文考虑分数量子自旋Hall态中存在两种基本准空穴激发,并利用Chern-Simons场论和Berry相位技术研究了它们的拓扑性质.通过这两种不同的方法,我们得到了每种准空穴的相同电荷和统计角,以及两种不同类型的准空穴激发之间相同的互统计。
2011-12-11 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall effect in a tilted magnetic field
讨论了倾斜磁场对抛物量子阱中量子霍尔效应的轨道效应。利用有限尺寸精确对角化方法研究了在第二电子子带分数1/3和1/2填充下实现的多体态。在这两种情况下,我们得到的相图组成的分数量子霍尔流体相,持续适度的倾斜,并最终经历了直接过渡到条纹相。结果表明,倾斜的字段探针的分数量子霍尔流体的几何自由度,并可以部分地与带质量各向异性的影响。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge Induced Topological Phase Transition of the Quantum Hall state at Half Filling
我们表明,在量子霍尔系统在半填充,边缘电位单独可以驱动之间的Pfirkan和反Pfirkan拓扑相位的转变。我们推测这是真实的,在现实系统中,即使在存在弱批量相互作用,打破粒子-空穴对称性。边缘势的强烈影响可以从竞争相的不同拓扑位移来理解,表现为在固定粒子数下轨道数的变化。特别是,我们分析表明,在磁盘上的哈密顿量的粒子-空穴共轭是等效的边缘电位的调谐,这使我们能够明确地证明相变数值。边缘电位在各种实验环境中的重要性,包括最近发现的粒子-空穴对称相进行了讨论。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The enigmatic 12/5 fractional quantum Hall effect
通过精确对角化方法,包括有限阱宽和朗道能级混合,数值研究了填充因子为$ν=12/5$和13/5(12/5的粒子-空穴共轭)的高质量二维GaAs异质结构中的分数量子霍尔效应.我们发现朗道能级混合抑制了$ν=13/5$相对于$ν=12/5$的分数量子霍尔效应。相比之下,我们发现$ν=2/5$和(它的粒子-空穴共轭)$ν=3/5$分数量子霍尔效应在朗道能级混合和有限阱宽修正下是鲁棒的。我们的结果提供了一个可能的解释,实验上没有13/5分数量子霍尔态所造成的朗道能级混合效应。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall effect in a relativistic field theory
我们构造了一类2+1维相对论量子场论,它们在红外波段表现出分数量子霍尔效应,在连续谱和晶格上都是如此。UV完成由微扰$U(1)\times U(1)$规范理论与只有整数电荷领域,而低能量谱由支持分数电流,分数电荷手征表面模式和散装无离子激发的非平凡拓扑相位。奇异现象,如分数量子自旋霍尔效应,可以出现在这样的模型。
2019-11-26 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Multi-component fractional quantum Hall states in graphene: SU(4) versus SU(2)
由于石墨烯的自旋和Dirac谷自由度,石墨烯允许在不同的参数区域观察到单组分、双组分或四组分分数量子霍尔效应。我们认为,在最近的实验中观察到的一些(虽然不是全部)明显令人困惑的特征与双组分分数量子霍尔效应是一致的,电子自旋被冻结,但狄拉克谷对称性几乎完好无损。在SU(4)极限下,我们预言新的低能Goldstone模决定了分数量子Hall态在2/5,3/7等处的稳定性; SU(4)skyrmions与低能物理无关。
2012-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el