Aspects of Three-body Interactions in Generic Fractional Quantum Hall Systems and Impact of Galilean Invariance Breaking
利用Schriffan-Wolff变换,推导了分数量子霍尔(FractionalQuantumHall,HHH)系统中朗道能级(Landau Level,LL)混合的三体相互作用的完整解析表达式。形式主义可以适用于任何LL,非常一般的系统没有旋转或伽利略不变性。我们说明了如何三体赝势(PPs)可以很容易地从各种不同的系统的解析表达式计算,并表明,对于现实的系统,软化裸库仑相互作用(例如,有限厚度或屏蔽)可以显着抑制三体相互作用。更有趣的是,对于没有伽利略不变性的实验系统(这在实际材料中很常见),有强有力的证据表明,更高阶的能带色散可以将摩尔-里德态从反普夫朗相驱动到普夫朗相。我们的分析点的重要性,现实的能带结构的细节,非阿贝尔拓扑相位,我们推导出的解析表达式也可以是非常有用的高保真度的数值计算。
2018-11-01 cond-mat.str-el
Lattice approaches to dilute Fermi gases: Legacy of broken Galilean invariance
在稀释极限,短程吸引相互作用的费米晶格模型的性质收敛于连续空间中的稀释费米气体的性质。我们调查这种连接使用平均场,我们表明,存在一个有限的晶格间距的后果下降到非常小的密度。特别是,我们表明,减少平移不变性相关联的晶格周期性有一个关键的作用,在有限密度修正的通用零密度极限。对于具有锐截止的抛物型色散,我们给出了整个BCS-BEC交叉中首阶修正的解析表达式。这些修正只源于不可避免的截断,它们对相关观测量的首阶修正起作用。在一个通用的晶格中,我们发现了一个普遍的幂律行为$n^{1/3}$,导致显着的修正已经为小密度。我们的结果对稀费米气体性质的晶格外推提出了强的限制。
2011-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-renormalization of the Hall viscosity of integer and Jain fractional quantum Hall phases by Coulomb interactions
Physics Department, Ariel University(阿里埃尔大学物理系)
本文基于之前关于霍尔电导率的研究,利用Wigner-Weyl算子推导了库仑相互作用下整数和Jain分数量子霍尔相霍尔粘性的非重整化,通过复合费米子场论模型分析了拓扑贡献和量子霍尔流体的霍尔粘性量化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hidden Galilean symmetry, conservation laws and emergence of spin current in the soliton sector of chiral helimagnet
受手征螺旋磁中的自旋电流问题的启发,我们严格地阐明了手征XY模型在磁场作用下的伽利略不变性。利用李群分析方法,得到了横向磁场作用下宇称破坏的Dzyaloshinskii-Morya耦合的手征helimagnet连续介质理论的微分方程.发现了Lie点对称性和在这些对称性下的不变解,并给出了由于外磁场破坏自旋旋转对称性和Dzyaloshinskiii-Morya相互作用导致宇称破坏的滑动解.我们发现变分对称性与时空平移有关,并导出了相应的能量和动量守恒定律。因此,我们成功地证明了在手性helimagnet的存在的运输自旋电流。
2008-10-15 cond-mat.str-el
Particle-hole symmetry and composite fermions in fractional quantum Hall states
我们在复合狄拉克费米子的框架下研究了Jain序列中填充分数处的分数量子霍尔态。综合以前的工作,我们写下来的有效场论符合所有对称性的要求,包括伽利略不变性和粒子-空穴对称性。采用费米液体描述,我们证明了Girvin-Macdonlald-Platzman代数的出现,并计算了中性激发和各种响应函数的色散关系。我们的结果满足粒子-空穴对称性的要求。我们表明,虽然从量子场论得到的色散关系是粒子-空穴对称的,但从量子场论得到的关联函数不是。Dirac理论的结果与投影结构因子的Haldle界一致,而Dirac理论的结果则违反了Haldle界。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Geometry of Landau orbits in the absence of rotational symmetry
整数量子霍尔效应(IQHE)通常使用伽利略不变或旋转不变的朗道能级来建模。然而,即使在低密度连续极限中,这些也不是电子在晶体背景中运动的一般对称性。我们提出了一种处理IQHE放弃伽利略色散关系,同时保持反演对称性。我们定义了一个紧急度规$g^n_{ab}$为每个朗道水平与霍尔粘度的重新制定。然后,该度量被用来定义一个引导中心相干态和波函数是全纯函数的$z^*$倍高斯。通过数值研究四次色散的情况下,我们表明,由半经典轨道包围的波函数的零点的数量,表示为$n$,定义了一个“拓扑自旋”$s_n$由$s_n=n+\frac{1}{2}$,其原来的定义为“内禀角动量”不再有效,没有旋转对称性。在本文的最后,我们展示了我们的结果的密度和电流的响应,区分对角和朗道级混合项。总之,这种处理提取拓扑信息,而不诉诸伽利略或旋转对称,也揭示了更通用的几何结构。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Viscosity Revealed via Density Response
量子霍尔系统最近被证明拥有一个量敏感的空间几何形状和拓扑结构的系统,被称为霍尔粘度$η_H$。尽管对其性质进行了广泛的理论讨论,但如何测量$η_H$的问题仍然是一个挑战。本文给出了具有伽利略不变性的系统的霍尔粘性与磁化率之间的一般关系。因此,它允许通过密度响应特征来确定$η_H$。整数量子霍尔的例子中的关系进行了验证,并进一步说明在一个有效的流体动力学分析。由于推导是基于久保公式,并假设不超过守恒律和平移对称性,结果适用于广泛的系统。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall viscosity and conductivity of two-dimensional chiral superconductors
我们计算了非相对论二维手征超导体的霍尔粘度和电导率,其中费米子由于短程吸引势而配对,例如$p+\mathrm{i}p$配对,并通过长程排斥库仑力相互作用。对于对数库仑势,霍尔粘度张量包含的贡献是奇异的低动量,编码的外部剪切应变引起的压力修正。由于这一贡献,霍尔粘度不能提取霍尔电导率,尽管伽利略对称性。对于混合维手征超导体,库仑势随距离的倒数衰减,我们发现了一种介于本征二维超导体和超流体之间的中间行为。这些结果是用有效场和微观场论得到的。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density-curvature response and gravitational anomaly
研究了背景磁场中二维带隙系统的线性电磁和弹性响应受伽利略不变性的约束。导出了由沃德恒等式导出的响应函数之间的精确关系。除了文献中已知的粘度-电导率关系,我们发现新的密度曲率响应和手性中心荷之间的关系。
2014-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Nonlinear hydrodynamic response of a quantum Hall system
Kyushu University(九州大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所物质结构科学研究中心)
研究量子反磁效应系统中电流与霍尔电压的非线性关系,通过水动力学描述揭示曲流中的离心力和密度梯度对电子响应的影响。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Holomorphicity, Vortex Attachment, Gauge Invariance and the Fractional Quantum Hall Effect
本文利用背景磁场中非相对论费米子的规范不变量变换,得到了平均场论中Laughlin和Jain波函数的精确结果。规范不变量框架将U(1)规范对称性转换为涌现的全纯对称性和涡旋通量。新的全纯不变性是用来开发附加涡粒子的分析方法。本文介绍的涡附着方法随后被用来构建第二个量子化框架内的读取操作员,并获得Laughlin和Jain波函数的精确结果完全在平均场近似。将规范不变框架和涡旋附着技术推广到球几何的情形,并在MFT中精确地得到了Laughlin和Jain波函数的球对应。
2021-07-22 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Magnetoconductivity due to electron-electron interaction in a non-Galilean-invariant Fermi liquid
本文研究了非伽利略不变费米液体中电子-电子相互作用引起的磁电导率,发现各向同性或二维凸面费米面下$T^2$项缺失,磁电导率分量分别标度为$BT^4\ln T$与$B^2T^4\ln T$,而凹面费米面恢复类FL标度,且各向同性谱下磁阻为零。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Braiding Statistics and Congruent Invariance of Twist Defects in Bosonic Bilayer Fractional Quantum Hall States
描述了阿贝尔玻色子双层(mmn)分数量子霍尔(HHH)态中拓扑扭曲缺陷的编织统计,当m=0时,编织统计约化为Z_n复曲面码.扭曲缺陷具有非阿贝尔分数类马约拉纳特征。我们提出了当地的统计测量,区分分数电荷,或物种,缺陷准粒子复合材料。多缺陷系统的简并基态和基变换具有一致的熔合性质。非阿贝尔幺正交换运算是利用缺陷之间的半辫来确定的,并在封闭系统中投影表示球辫群。通过将交换等同于4π旋转来修正缺陷自旋统计。辫子S矩阵表示用非平凡二重分支割装饰的环面上的Dehn扭曲(而不是π/2旋转),并表示模变换的同余子群Γ 0(2).
2013-08-27 cond-mat.str-el