The Evolution of Quasiparticle Charge in the Fractional Quantum Hall Regime
通过散粒噪声测量,确定了分数量子霍尔液体中的准粒子电荷,隧穿通过具有透射率t的部分反射收缩。在nu=1/3的α-OH态,确定了一个电荷从e*=e/3(t=1)到e*=e(t<<1)的平滑演化,与手性Luttinger液体理论一致.在nu=2/5 μ H态,准粒子电荷从t=1时的e*=e/5平滑地演化到t<<1时的最大电荷小于e*=e/3。这样看来,电荷近似为e/5的准粒子通过了一个它们认为几乎不透明的势垒。
2000-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of fractional Hall quasiparticles in moments of current through an antidot
在边缘态的手征Luttinger液体图像中,研究了含反点的分数量子霍尔样品中隧穿电流的统计特性。提出了Fano因子和偏度之间的比较,以便在热极限和发射极限中清楚地区分载流子的电荷。此外,我们解决当前时刻的非普适指数在单准粒子传播的影响。正相关,传播行为的结果,得到的Fano因子的散粒噪声限制,和可能的实验结果进行了概述。
2006-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extracting the scaling dimension of quantum Hall quasiparticles from current correlations
分数量子霍尔准粒子一般用两个量子数来表征:电荷$Q$和标度维数$Δ$。对于最简单的态(如劳克林级数),标度维数决定了准粒子的任意子统计(统计相位$θ=2πΔ$)。对于更复杂的状态(具有反向传播模式或非阿贝尔统计),知道标度维数不足以提取准粒子统计。然而,即使在这些情况下,知道标度维数也有助于区分不同的候选理论,用于描述特定填充下的量子霍尔态(例如在$ν=5/2$下的PH-Pfweian和anti-Pfweian)。在这里,我们提出了一个方案提取量子霍尔准粒子的标度维数的热隧穿噪声产生的量子点接触。我们的计划只做了最小的假设的边缘结构和功能的鲁棒性,简单性和模型的独立性的水平相比,从隧道散粒噪声中提取准粒子电荷。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
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
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
Transport of Dirac quasiparticles in graphene: Hall and optical conductivities
推导了置于外部磁场中的石墨烯的对角和非对角交、直流电导率的解析表达式。这些电导率表现出相当不寻常的行为,作为频率,化学势和所施加的电场的函数,这是由于石墨烯中的准粒子激发是Dirac-like的。在石墨烯中观察到的最引人注目的效应之一是奇数量子霍尔效应。我们认为这是由最低朗道能级的狄拉克准粒子的反常性质引起的。其他量,如霍尔角和能斯特信号也表现出相当不寻常的行为,特别是当有一个激子的狄拉克准粒子激发谱间隙。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Electron and Quasiparticle Exponents of Haldane-Rezayi state in Non-abelian Fractional Quantum Hall Theory
基于具有隐自旋SU(2)对称性的手征费米子模型(或Weyl费米子模型),计算了Haldane-Rezayi(HR)分数量子Hall(HHH)态的准粒子传播子.对于每个总自旋和总动量,手征费米子模型的谱与描述HR态边缘谱的SU(2)c = -2模型的谱相同.
1997-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Single quasiparticle and electron nano-emitter in the fractional quantum Hall regime
我们提出了一种由磁场在时间上周期性驱动的反点组成的装置,作为著名的基于介观电容器的单电子源的分数量子霍尔对应物。我们充分表征的设置作为一个理想的发射器的个人准粒子和电子到分数量子霍尔边缘通道的劳克林序列。我们的治疗依赖于一个主方程的方法,并确定了最佳制度的操作这两种类型的来源。准粒子/准空穴发射制度在实践中只涉及两个电荷状态的antidot,允许分析处理。我们显示的精确量化的发射电荷,我们确定其最佳的工作制度,我们计算的相位噪声/散粒噪声交叉作为逃逸时间的函数从发射器。电子的发射,这需要一个更大的振幅的驱动,需要一个完整的数值处理的主方程更多的准粒子电荷态参与。尽管如此,在这种情况下,一个电子电荷的发射,然后由一个空穴每个周期也可以实现,和噪声频谱的整体形状是类似的准粒子源,但额外的准粒子过程的存在下,提高了噪声幅度。
2015-03-10 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
Measurable fractional spin for quantum Hall quasiparticles on the disk
我们研究了定义在圆盘上的最低朗道能级量子霍尔态的局域准粒子激发的自旋。我们提出的自旋满足自旋统计关系,并可以用来重建拓扑几何相位与两个任意选择的准粒子的交换。由于它与准粒子电荷分布的四极矩有关,因此可以在实验中测量,并且可以以一种与迄今为止采用的干涉测量方案互补的方式揭示任意子性质。我们首先讨论了Laughlin态的准空穴的定义,并给出了我们自旋的数值和解析研究,然后讨论了Halperin221态的几种准空穴。最后,我们讨论了我们的自旋和准粒子围绕其轴的绝热旋转之间的联系,并证明了我们的自旋服从自旋统计关系。
2022-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin-statistics relation for quantum Hall states
本文证明了盘上阿贝尔量子霍尔态中分数量子粒子的通用自旋-统计关系,定义了可测量的分数自旋,预测了Jain复合费米子准电子自旋值,并将论证推广至非阿贝尔情形。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermal-Hall conductivity and long-lived quasiparticles in CeCoIn$_5$
在CeCoIn $_5$中,低于$T_c$的热导率$κ_{xx}$和霍尔电导率$κ_{xy}$显示出低于$T_c$的大的异常。弱场中反常的强抑制意味着长寿命准粒子的存在。我们还简要地讨论了Wiedemann-Franz比和强场依赖的自旋涨落热流的存在。
2006-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photo-assisted current in the fractional quantum Hall effect as a probe of the quasiparticle operator scaling dimension
本文提出通过量子点接触中光辅助电流二次谐波的相移,直接探测分数量子霍尔态中Laughlin准粒子的标度维数,从而诊断其统计性质。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
New exact analytical results for two quasiparticle excitation in the fractional quantum Hall effect
在这项工作中,两个准粒子激发能每个粒子的分析计算系统与$N = 7$电子在Laughlin和复合费米子(CF)理论考虑完整的jeltron势,其中包括三个部分,电子-电子,电子-背景,背景-背景库仑相互作用。我们得到的精确结果证实了这样一个事实,即两个准粒子的CF波函数具有比Laughlin波函数更低的能量,尽管Laughlin和(CF)两个准粒子能量之间的差异随着系统尺寸的增大而减小。
2019-06-27 cond-mat.str-el
NMR Evidence for Spin-Pseudospin Intermixing in Quantum Hall Skyrmions
本文利用电流泵浦核磁共振技术研究了双层量子霍尔系统中总填充因子nu =1附近的准粒子。测量的奈特位移揭示了准粒子中的自旋分量随$Δ_{SAS}$的增加而连续增加。结合由激活能隙测量得到的赝自旋分量的结果,这表明自旋和赝自旋都包含在中间态$Δ_{SAS}$的准粒子中,为自旋-赝自旋混合SU(4)skyrmion的存在提供了证据.核自旋弛豫测量表明,SU(4)skyrmion系统的集体行为随$Δ_{SAS}$的性质发生了变化.
2009-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in the Laughlin quasiparticle interferometer: Evidence for topological protection in an anyonic qubit
我们报告的实验温度和霍尔电压偏置依赖的超周期电导振荡在新的Laughlin准粒子干涉仪,准粒子的1/3分数量子霍尔流体执行一个封闭的路径周围的2/5流体的岛屿。振荡的幅度很好地拟合了两点接触手征边缘通道干涉仪在10.2<T<141 mK的整个实验温度范围内预测的量子相干热退相依赖性。在干涉仪中观察到的温度依赖性明显不同于单粒子共振隧穿和库仑阻塞器件中的行为。产生于Laughlin准粒子的统计相互作用的5 h/e通量超周期,持续到较高的T~140 mK。这个温度仅比2/5量子霍尔带隙小一个数量级。分数量子霍尔流体的拓扑序对量子逻辑的这种保护有望促进任意子的容错量子计算。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle Andreev scattering in the $ν=1/3$ fractional quantum Hall regime
本研究在分数量子霍尔区域中观察到准粒子的类Andreev反射现象,即$e/3$准粒子反射为$-2e/3$空穴并伴随$e$准电子透射,揭示了分数量子粒子的非常规散射行为,为新型准粒子和非局域纠缠的产生提供了启示。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian Quantum Hall States and their Quasiparticles: from the Pattern of Zeros to Vertex Algebra
在量子霍尔态的零点模式方法中,一组数据{n;m;S_a| a=1,...,本文引入零模式(称为零点模式)来刻画量子霍尔波函数。在本文中,我们找到了充分条件的模式的零点,使数据对应于一个有效的波函数。有时,一组数据{n;m;S_a}对应于唯一的量子霍尔态,而其他时候,一组数据对应于几个不同的量子霍尔态。因此,在后一种情况下,零的模式本身并不能完全表征量子霍尔态。本文证明了如下扩展数据集{n;m;S_a;c| a=1,...,n; n,m,S_a in N; c in R}提供了量子霍尔态的更完整的表征。每个扩展的数据集完全表征了一个独特的量子霍尔态,至少对于本文讨论的例子。将零模式与描述一大类阿贝尔和非阿贝尔量子Hall态Φ Z n}^sc的Z n单流顶点代数相结合,得到了这类量子Hall态的更完整的{n;m;S a;c}刻画,从而得到了这些态的更多拓扑性质,包括边缘态的中心荷c、标度维数和准粒子激发统计.
2009-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder effect of resonant spin Hall effect in a tilted magnetic field
研究了倾斜磁场作用下二维Rashba耦合电子系统中共振自旋霍尔效应的无序效应。Rashba耦合和Zeeman耦合之间的竞争导致朗道能级的能量交叉,从而产生共振自旋霍尔效应。利用自洽玻恩近似下的Streda公式,我们发现杂质散射使能级展宽,共振自旋霍尔电导在共振点附近出现双峰,在外加倾斜磁场下,该峰恢复.
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport of fractional Hall quasiparticles through an antidot
本文研究了分数量子霍尔体系中Laughlin级数反点的电流统计。采用重正化相互作用指数为$g$的边缘态手征Luttinger液体图像。在连续隧穿机制中发现了几个特殊的特征。一方面,当$g<1$作用时,电流呈现负微分电导和双峰结构。另一方面,通过对更高电流时刻的分析,确定了普遍的亚泊松输运机制。Fano因子和偏度之间的比较,提出了为了清楚地区分载流子的电荷,而不管可能的非普遍相互作用重整化。在$g<1$的发射极限中获得了超泊松统计,并跟踪了由于有限尺寸反点而引起的等离子体效应。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lack of Resonant Spin Hall Conductance in Magnetic Field
本文仅从线性项出发进行讨论,不完整,已被作者撤回。
2007-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle Theory of Resonant Inelastic X-ray Scattering in high-T$_c$ cuprates
本文提出了一种计算任意能带结构的巡游电子系统的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱的方法,精确地考虑了带正电荷的芯孔的影响。我们应用这种形式主义的铜酸盐超导体,并在很宽的掺杂范围内获得与实验数据的定量协议。我们再现的分散峰和非平凡的偏振依赖发现在RIXS实验上的几种材料。因此,我们表明,以前归因于集体磁模式的功能可以单独用能带结构来解释。
2013-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Quasiparticle Resonant States Induced by a Unitary Impurity in a d-Wave Superconductor
通过求解基于t-J模型的Bogoliubov-de Gennes方程组,研究了d波超导体中单一杂质周围幺正散射的准粒子共振态.研究了杂质周围的序参量和局域态密度的空间变化。我们发现:(i)粒子-空穴对称系统在LDOS中有一个对称的零能峰,而与超导相干长度的大小无关;(ii)对于粒子-空穴不对称的情况,零能峰的不对称分裂是具有小PDMATHABMM_0值的系统所固有的。
2000-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant tunneling in fractional quantum Hall effect: superperiods and braiding statistics
理论上研究了复合费米子在分数量子霍尔岛周围的准束缚态的共振隧穿,发现了一组丰富的可能的岛态跃迁,它们是磁场或背栅电压的函数.这些考虑可能与最近的一项实验研究有关,并提出了许多涉及推导分数编织统计的微妙之处。
2006-03-21 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
Unusual quasiparticles and tunneling conductance in quantum point contacts in $ν=2/3$ fractional quantum Hall systems
该研究精确求解了ν=2/3分数量子霍尔系统中量子点接触的隧穿问题,发现电导随电压饱和于e²/2h,并出现由电荷e/2准粒子携带的反向散射,提出了揭示边缘态性质的实验方案。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of the scaling dimension of fractional quantum Hall anyons
本研究针对分数量子霍尔任意子标度维数难以观测的问题,通过热噪声到散粒噪声的渡越过程结合有限温度拟合,在多个填充因子下观测到与理论一致的标度维数,为奇异准粒子研究提供了新途径。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Enhanced spin Hall effect by resonant skew scattering in orbital-selective Kondo effect
用第一性原理能带结构计算方法研究了金金属中共振斜散射引起的自旋增强霍尔效应。特别是最近观察到的巨大的自旋霍尔角$γ_S \cong 0.1$(T.Seki等人,Nature Materials { \bf 7},125(2008))归因于Au主体金属中Fe的轨道依赖性近藤效应,其中$t_{2g}$ -轨道在混合价区域中,而$e_g$ -轨道在近藤极限中。$t_{2g}$轨道中的电子关联增强了自旋-轨道相互作用,导致了巨大的自旋霍尔效应。对具有5d轨道的杂质也进行了讨论。
2008-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signature of anyonic statistics in the integer quantum Hall regime
本研究突破分数量子霍尔态的实验局限,在整数量子霍尔态中利用通道间库仑相互作用产生类阿贝尔任意子的分数电荷,通过负互相关信号验证其编织统计特性,为任意子研究提供了新的稳定平台。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photon-Assisted Quasiparticle Transport and Andreev Transport through an Interacting Quantum Dot
研究了外加电压随时间变化时,耦合于超导贮库的量子点的共振隧穿。基于非平衡格林函数技术,导出了电流的一般公式。利用这个公式研究了超导体上量子点的光子辅助准粒子输运。此外,还研究了强关联量子点与正常金属导线和超导导线之间的共振Andreev输运。
1999-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference of heavy fermions in resonant X-ray scattering
共振X射线散射(RXS)是研究关联电子系统有序化现象的重要手段。然而,由于RXS截面的复杂性,RXS实验的解释在理论上仍然具有挑战性。这场争论的核心是最近的一项提议,即杂质引起的弗里德尔振荡,类似于用扫描隧道显微镜(STM)观察到的准粒子干涉信号,可以导致RXS实验中的散射峰。在RXS测量中探测准粒子性质的可能性为利用RXS提供的轨道和元素选择性研究材料的体能带结构开辟了新的途径。在这里,我们测试这些想法结合RXS和STM测量的重费米子化合物CeMIn $_5$(M = Co,Rh)。在Ce-M $_4$边缘的温度和掺杂相关的RXS测量显示与这些化合物中的重f-电子带的外观相关的广泛的散射增强。散射增强与STM测量中测得的准粒子干涉信号一致,表明可以通过RXS信号的动量分布来探测准粒子干涉。总的来说,我们的实验展示了使用RXS技术研究相关电子系统的新机会。
2016-09-19 cond-mat.str-el
Resonant optical topological Hall conductivity from skyrmions
本研究通过久保公式和梯度展开,发现斯格明子晶体和孤立斯格明子在洪德耦合频率处产生共振拓扑霍尔响应,其面积与斯格明子密度线性相关,可作为局部光学探测特征。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Change in the character of quasiparticles without gap collapse in a model of fractional quantum Hall effect
在分数量子霍尔效应的研究中,通常假设分数量子霍尔态的物理性质,特别是其激发的性质,在哈密顿量的连续变形下是不变的,在此期间,间隙不闭合。本文表明,至少对于有限系统,当相互作用从模型三体相互作用变为库仑相互作用时,填充因子$ν=2/5$处的基态从所谓的Gaffian波函数不断演化为复合费米子波函数,而准空穴则以非微扰的方式改变其性质.这归因于库仑相互作用在加夫尼准空穴扇区中打开了一个间隙,将许多状态推向非常高的能量。有趣的是,发现能隙以下的态与复合费米子理论有一一对应的关系,表明Gaffnian模型中含有复合费米子,并且当两体相互作用项打开时,Gaffnian准空穴对复合费米子的形成是不稳定的.
2009-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cross-Correlation Investigation of Anyon Statistics in the $ν=1/3$ and $2/5$ Fractional Quantum Hall States
最近的开创性工作已经为探索任意子编织统计奠定了基础,这些统计来自沿着两个相交准粒子束的负电流互相关。在这样的双源分析器量子点接触设置,也被称为“碰撞机”,分数量子霍尔准粒子的任意子交换相位被预测到由有效的Fano因子$P$表征的互相关中。在对称入射准粒子束的情况下,常规费米子导致$P$消失。与此形成鲜明对比的是,我们在负$P$中观察到任意子统计的签名,这些签名既适用于填充因子为$ν=1/3$的$e/3$ Laughlin准粒子($P\approx-2$,证实了以前的发现),也适用于分层状态为$ν=2/5$的$e/5$准粒子($P\approx-1$)。然而,我们认为,数值之间的定量连接的$P\neq0$和特定的分数交换相的分析仪电导依赖于用于产生准粒子的电压的影响是阻碍。最后,我们解决的重要挑战,如何区分在$ν=1/3$负交叉相关诱导的分数编织相,和那些从不同的Andreev机制。虽然与对称源$P$不表现出签名的交叉时,分析仪是逐步失谐,有利于Andreev过程,我们证明,改变源之间的平衡提供了一个手段来区分这两种机制。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle Andreev reflection in the Laughlin fractions of the fractional quantum Hall effect
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, France(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心)
本文研究了在分数量子霍尔效应中,通过两个量子点接触的设置,分析了Andreev反射现象,利用玻色化方法和非平衡Keldysh格林函数技术,计算了输出电流的相关性,并验证了实验观测结果。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall bilayer in dipole representation
本文利用偶极表示研究填充因子 $ν=1$ 的量子霍尔双层,发现在大范围层间距内,偶极准粒子的 Cooper $s$ 波配对(即 BEC 凝聚)胜过 $p$ 波与激子配对,支持发生奇异相变而非存在独立相的图景。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Determination of Plateau Widths and Energy Gaps in the Fractional Quantum Hall Effect by Multi-Particle Correlations
确定平台宽度和能隙是充分理解在最低朗道能级(LLL)处给出分数量子霍尔效应的电子输运的剩余任务。我们报告说,这一决定是由多粒子的相关性,支配的LLL的精细结构的分裂距离的程度。我们表明,一个电子流过一个不可压缩的带中形成的霍尔酒吧的行为作为一个准粒子,包括电子和它的图像,它取代了限制潜在的不可压缩的带。这种准粒子是自旋统一的复合玻色子。具有较高积分自旋的关联准粒子是由多体相互作用引起的。准粒子的这些积分自旋的塞曼效应在LLL中产生精细的分裂,这是霍尔电阻率在分数填充处的平台的原因。通过这样的方案,我们明确地再现了实验霍尔电阻率和能隙。
2022-07-25 cond-mat.str-el
Telegraph Noise and Fractional Statistics in the Quantum Hall Effect
本文研究了具有第三接触的Aharonov-Bohm环在分数量子霍尔区的非平衡噪声。我们表明,由于他们的分数统计的隧道的Laughlin准粒子之间的内部和外部边缘的环改变了有效的Aharonov玻姆通量所经历的准粒子去环周围,导致整个环的电导的变化。因此,中间触点中的小电流引起流过环的电流的波动,这类似于随机电报噪声。我们分析这种噪声使用手性Luttinger液体模型。在低频时,电报噪声与准粒子隧穿电流成反比,并且可能比散粒噪声大得多。我们建议,结合Aharonov玻姆效应与噪声测量提供了一个直接的方法来观察分数统计。
2003-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local Charge of the nu=5/2 Fractional Quantum Hall State
在二维和强磁场中的电子有效地失去了它们的动能,并显示出由库仑力支配的奇异行为。当系统中的电子与磁通量量子的比率接近5/2时,出现的唯一相关相被预测为与分数带电准粒子和基态简并度成指数增长,因为这些准粒子被引入。有趣的是,在许多基态之间转换的唯一方法是将分数激发编织在彼此周围,这是一种在量子信息处理中具有应用的性质。在这里,我们提出了第一次观察到的局域准粒子在nu = 5/2,仅限于水坑的混乱。使用局部静电计比较nu = 5/2和nu = 7/3的准粒子如何对这些水坑充电,我们能够提取这些状态的局部电荷比率。在几个无序配置和样品的平均值,我们发现的比例是4/3,这表明本地电荷是e/3在三分之七和e/4在五分之一,与理论预测一致。局域化的e/4准粒子的这种确认是必要的建议干涉实验,以测试统计和计算能力的状态在nu = 5/2。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-Resolution Tunneling Spectroscopy of Fractional Quantum Hall States
Princeton University(普林斯顿大学);University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);University of Leeds(利兹大学)
研究通过高分辨率隧道谱学揭示双层石墨烯中分数量子霍尔态的特性,发现非阿贝尔分数态的能量间隙显著大于其他系统,并指出其在拓扑量子计算中的潜力。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trapping Abelian anyons in fractional quantum Hall droplets
我们研究了阿贝尔任意子(准空穴和准粒子)被局域势(例如,诱导的AFM针尖)的分数量子霍尔液体与长程库仑相互作用和边缘限制电位的微观模型。我们发现,特别是,在Laughlin填充分数$ν= 1/3$,准空穴和准粒子的状态可以出现作为系统的基态的存在下的陷阱势。正如预期的那样,我们发现阿贝尔准空穴的存在对量子液体的边缘光谱没有影响,这与非阿贝尔情况不同[Phys. Rev. Lett. { \bf 97},256804(2006)]。虽然准空穴和准粒子在系统中普遍存在,但它们的稳定性取决于束缚势的强度、俘获势的强度和范围。我们讨论的相关性的计算的高精度生成和控制的个别任意子在潜在的实验,特别是在拓扑量子计算的背景下。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Slow quasiparticle dynamics and anyonic statistics in a fractional quantum Hall Fabry-Pérot interferometer
本研究在ν=1/3石墨烯法布里-珀罗干涉仪中观测到大幅滞后的相位跳变,揭示准粒子平衡时间超20分钟及记忆效应,表明分数准粒子可非平衡局域化,突显电荷动力学对任意子相位特征的关键作用。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Circularly Polarized Resonant Rayleigh Scattering and Skyrmions in the $ν$ = 1 Quantum Hall Ferromagnet
利用圆偏振共振瑞利散射(RRS)研究了$ν$ = 1的量子霍尔铁磁体.在这个填充因子,我们观察到一个右手共极化RRS探测Skyrmion自旋纹理的电子在光激发基态。共振散射在左手共极化中不存在,这可能与Skymionic效应、屏蔽和自旋波激发之间的相关性有关。这些结果表明RRS是研究量子霍尔态自旋织构的有效方法。
2011-04-11 cond-mat.str-el
Superconductivity Induced Topological Phase Transition at the Edge of Even Denominator Fractional Quantum Hall States
我们发现,每一个偶数分母分数量子霍尔(HHH)状态具有至少两个强大的,拓扑上不同的无带隙的边缘相位,如果电荷守恒被打破的边界耦合到超导体。新的边缘相位允许电子和出现的中性费米子之间直接耦合的可能性。这可以潜在地通过在边缘处的隧穿态密度中的几何共振来实验性地探测,从而提供了一种分数化但电中性的大块准粒子的探测器。其他可测量的结果包括电荷$e$分数约瑟夫森效应,电荷$e/4q$准粒子阻塞效应在填充分数$p/2q$ OH状态,和修改的边缘电子隧穿指数。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant thermal Hall effect of phonons coupled to dynamical defects
本文计算了多能级缺陷的声子散射热霍尔系数。使用微观配方的基础上的久保公式,我们发现,领先的贡献微扰的声子-缺陷耦合的声子寿命成正比,并有一个'侧跳'的解释。因此,热霍尔角是独立的声子寿命。当声子能量等于缺陷能级间距时,对热霍尔系数的贡献是共振的。我们的结果得到了三种不同的缺陷模型,适用于不同的相关电子材料。对于赝能隙制度的铜氧化物,我们提出了一个模型的声子耦合到杂质量子自旋的准静态磁序与各向同性塞曼耦合到所施加的磁场的存在下,没有自旋轨道相互作用。
2022-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Disorder-Induced Half-Integer Thermal Hall Conductance
在二维电子气中被限制在单个朗道能级的电子以其最纯粹的形式实现强电子-电子排斥的效果。单个电子的动能被完全淬灭,所有的物理性质完全由多体效应决定。一个显着的后果是出现了新的准粒子的分数电荷和奇异的量子统计,其中最令人兴奋的是非阿贝尔准粒子。非整数量子化的热霍尔电导$κ_{xy}$(单位为温度乘以普适常数$π^2 k_B^2 /3 h$ ; $h$是普朗克常量,$k_B$是玻耳兹曼常量)需要这种准粒子的存在。它已经预测,并验证了数字,这样的状态是实现在清洁的半填充的第一朗道级的电子与库仑排斥,与$κ_{xy}$是$3/2$或$7/2$。令人兴奋的是,最近的一个实验确实观察到了一个半整数值,然而,它被测量为$κ_{xy}=5/2$。我们解决了这个矛盾的图片中,顺利无序的结果在形成介观水坑与本地$κ_{xy}=3/2$或$7/2$。这些水坑之间的相互作用产生了一个相干的宏观状态,这是反映在一个扩展的平台与量子化$κ_{xy}=5/2$。准粒子在大距离处的拓扑性质是由宏观相决定的,而不是由它们所处的微观水坑决定的。原则上,同样的机制也可能允许非阿贝尔准粒子从由微观阿贝尔水坑组成的系统中出现。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anderson localization in fractional quantum Hall effect
相互作用和无序诱导的本地化之间的相互作用是根本的利益。这篇文章地址在分数量子霍尔态,其中相互作用和无序的非微扰后果的本地化物理。我们提供了令人信服的理论证据表明,在填充因子$ν=n/(2n+1)$的分数量子霍尔态的单准粒子的本地化有一个惊人的{ \it定量}对应的单电子在$(n+1)$ th朗道水平的本地化。通过类比整数量子霍尔效应中安德森局域化的戏剧性实验表现,这导致了分数量子霍尔机制中关于在临界能量处存在扩展态的预测,以及接近该能量时局域化长度发散的性质。在平均场近似下,这些结果可以推广到有限密度准粒子的情况。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological properties of Abelian and non-Abelian quantum Hall states from the pattern of zeros
我们证明了不同的阿贝尔和非阿贝尔分数量子霍尔态可以用整数序列{S_a}描述的零点模式来表征。本文将介绍如何利用数据{S_a}计算相应分数量子霍尔态的各种拓扑性质,如可能的准粒子类型数及其量子数,以及准粒子隧穿和模变换对环面上简并基态的作用。
2008-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Quasiparticles in the 111 state and its compressible ancestors
研究了总填充因子ν=1时量子霍尔双层膜的自发层间相干“111”态与“相互”复合费米子的关系,其中一层中的涡旋与另一层中的电子束缚在一起.配对的相互复合费米子导致111状态的低能量特性,我们明确地证明了使用场论技术。将这种关系解释为层间相干性的机制,自然会导致两个具有非量子化霍尔电导的候选状态:相互复合的费米液体和层间相干电荷e维格纳晶体。讨论了这些态的层间隧穿电导和电阻率张量的实验行为。
2001-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Real-Time Ramsey Interferometry in Fractional Quantum Hall States
利用Ramsey干涉法研究了分数阶准粒子在量子Hall态中的含时动力学相位。Ramsey双脉冲电压调制在量子点接触的电流噪声中产生一个干扰项,该干扰项随动态相位振荡。我们表明,干涉图样探测的格林函数的分数准粒子在时域和揭示分数电荷。我们解决的情况下,一个点状的隧道结和动量分辨隧穿的情况下,也提供了信息,这些准粒子沿边缘传播的速度。对于5/2分数量子霍尔情况,拉姆齐信号可以区分Pfronan态和反Pfronan态。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Lifshitz transitions and quasiparticle de-renormalization in YbRh$_2$Si$_2$
我们通过霍尔效应和磁电阻测量研究了高达15 T的磁场对YbRh $_2$ Si $_2$重费米子态的影响。我们的数据显示在三个不同的特征领域的异常。我们比较我们的数据重整化能带结构计算,通过它我们确定与重费米子带Lifshitz过渡。Hall测量表明,准粒子的去重整化({ \it,即近藤局域单线态的破坏)是平稳发生的,而Lifshitz跃迁则发生在磁场的有限区域内.
2013-07-01 cond-mat.str-el
Quasiparticle transport equation with collision delay. I. Phenomenological approach
对于一个系统的非相互作用的电子散射的中性杂质的共振能级,我们表明,维里和准粒子的修正有几乎相等的幅度。我们提出了一个修改的玻尔兹曼方程,包括准粒子和维里修正,并讨论它们的相互作用的介电函数。
1998-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Fermi-liquid corrections to the intrinsic anomalous Hall conductivity of topological metals
本文指出拓扑金属的内禀反常霍尔电导率不仅源于Berry相位,还包含准粒子残余相互作用带来的费米液体修正,证明拓扑可观测量需顶点修正,并扩展了Landau费米液体理论以解释相干效应及掺杂驱动的Mott转变边缘行为。
2025-02-05 cond-mat.str-el