Pinning mode resonance of a Skyrme crystal near Landau level filling factor $ν$=1
在整数量子霍尔效应周围发现的微波钉扎模式共振是结晶准粒子或空穴的特征。对这些晶体施加面内磁场,增加塞曼能量,对刚好低于朗道能级填充$ν=2$的共振的影响可以忽略不计,但是增加了$ν=1$附近的钉扎频率,特别是对于较小的准粒子/空穴密度。$ν=1$附近的电荷动力学,晶体顺序的特征,受到自旋的影响,在与Skyrme晶体一致的方式。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall
Critical Behavior of Nuclear-Spin Diffusion in GaAs/AlGaAs Heterostructures near Landau Level Filling ν=1
对GaAs/AlGaAs异质结的热测量表明,在朗道能级填充因子ν=1附近,受限二维电子的状态显著影响核自旋扩散。实验提供了定量的证据,表明在ν=1附近的热容的温度依赖性的尖峰是由于增强的核自旋扩散从GaAs量子阱到AlGaAs势垒。我们讨论了这种增强的物理起源中可能的Skyrme固-液相变。
1997-04-24 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect at Landau Level Filling nu=4/11
本文报道了在朗道能级填充数nu = 4/11的高迁移率低密度样品中复合费米子的分数量子霍尔效应的低温电子输运结果。在温度低至15 mK的条件下进行测量,观察到激活的磁阻Rxx和量子化的霍尔电阻Rxy,其值在h/(4/11)e^2预期值的1%以内。在4/11处的Rxx最小值的温度依赖性产生约7 mK的活化能隙。在nu = 3/8和5/13的邻态处也观察到了发展中的霍尔平台。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
Composite fermions close to the one-half filling of the lowest Landau level revisited
严格遵循朗道能级填充分数ν e = p/(2 p + 1)的复合费米子微观理论,我们精确地再现了Willett等人关于ν e接近1/2的二维电子系统的声表面波实验结果.我们的结果意味着,在对应于ν e接近1/2的条件下,电子带质量m_b(不同于CF质量m_*)必须经历一个显著的增加。我们进一步建立了一个有限的平均自由程\ell_0是必不可少的观察到的线性的纵向电导率σ_{xx}(q)从SAW速度的变化。
2000-03-07 cond-mat.mes-hall
Charge filling factors in clean and disordered arrays of tunnel junctions
我们模拟一维阵列的隧道结使用动力学蒙特卡罗方法研究电荷填充行为在大充电能量的限制。通过施加一个小的固定电压偏置和不同的偏移电压,我们调查这种行为在清洁和无序阵列(弱和强的无序效应)。电流的偏移电压相关调制对背景电荷无序高度敏感,并且根据无序的强度表现出实质性变化。我们表明,虽然小的分数电荷填充因子很可能被洗出实验设备由于强背景电荷紊乱,较大的因素可能是可观察到的。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall
Topological Protection in a Landau Flat Band at $ν=7/11$, a Candidate Filling Factor for Unconventional Correlations
Purdue University(普渡大学);Princeton University(普林斯顿大学)
本研究在二维电子系统中发现朗道能级填充因子$\ u=7/11$处存在拓扑保护,该态为$\ u=4/11$的粒子-空穴共轭,为研究非常规电子关联提供了新平台。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall
Strong enhancement of drag and dissipation at the weak- to strong- coupling phase transition in a bi-layer system at a total Landau level filling nu=1
我们考虑一个双层电子系统在总朗道能级填充因子nu =1,并专注于从弱层间耦合的制度,强耦合(1,1,1)相(或“量子霍尔铁磁体”)的过渡。假设在过渡区的系统是由水坑的(1,1,1)相嵌入在大量的弱耦合状态,我们表明,过渡是伴随着强烈的纵向库仑阻力的增加,达到最大值约$h/2e^{2}$。在这种状态下,纵向阻力随温度的降低而增加.
2001-11-29 cond-mat.mes-hall
Exact Quantization of Even-Denominator Fractional Quantum Hall State at $ν$=5/2 Landau Level Filling Factor
我们报告的超低温实验上的模糊分数量子霍尔效应(HALHE)朗道能级填充因子$ν$ =5/2在一个非常高的迁移率样品的$μ=1.7 \times 10^7$ cm $^2$ /Vs。我们实现了电子温度低至$\sim$ 4~mK,在那里我们观察到消失$R_{xx}$,并首次,一个量化的霍尔电阻,$R_{xy}=h/(5/2e^2)$到2 ppm内。在相邻奇分母状态$ν$ =7/3和8/3处的$R_{xy}$也被量化。在这些分数填充下的$R_{xx}$ -最小值的温度依赖性产生活化能间隙$Δ_{5/2}$ = 0.11 K,$Δ_{7/3}$ = 0.10 K,和$Δ_{8/3}$ = 0.055 K。
1999-07-23 cond-mat.mes-hall
Girvin-MacDonald-Platzman Collective Mode at General Filling Factors: Magneto-Roton Minimum at Half-Filled Landau Level
在$ν=1/3$处的激发谱已证明单模近似是有用的。我们将其应用到一般分数,发现它预测$n$磁旋子极小值的Girvin-MacDonald-Platzman集体模式的色散的分数量子霍尔态在$ν=n/(2n+1)$,和一个磁旋子极小值的复合费米海和成对的复合费米子状态。将考虑结果的实验相关性。
1999-10-27 cond-mat.mes-hall
Strongly Anisotropic Electronic Transport at Landau Level Filling Factor $ν= 9/2$ and $ν= 5/2$ Under Tilted Magnetic Field
本文研究了面内磁场增加对二维电子系统朗道能级($ν$ = 11/2,9/2,7/2和5/2)半充满态的影响。在$ν$ = 9/2和11/2的电各向异性相中,$\sim$ 1-2 T的面内磁场克服了其对晶格的初始钉扎并且{ \it重新取向}该相。在$ν$ = 5/2和7/2的初始各向同性相中,面内磁场{ \it诱导}强的电各向异性。在所有情况下,对于高面内场,高电阻轴平行于面内场的方向。
1999-03-10 cond-mat.mes-hall
Spontaneous stripe order at certain even-denominator fractions in the lowest Landau level
在复合费米子的费米海中,已经实现了对半或四分之一填充的最低朗道能级的物理理解,但在其他偶数分母分数下的状态的性质仍然不清楚。在这项工作中,我们调查朗道水平填充的形式$ν=(2n+1)/(4n+4)$,这对应于复合费米子填充$ν^*=n+1/2$。通过考虑各种可能的候选态,我们排除了在这些填充因子下的复合费米子费米海和成对的复合费米子态,并预测系统相分离为$n$和$n+1$填充的复合费米子朗道能级的条纹。
2001-04-11 cond-mat.mes-hall
AC Magnetotransport in Reentrant Insulating Phases of Two-dimensional Electrons near 1/5 and 1/3 Landau fillings
我们测量了高质量的二维电子系统(2DES)附近的再入绝缘相(RIP)在朗道填充($ν$)1/5和2/9之间的高频磁输运。RIP中的磁发电机\textit{conductivity}在150 MHz附近具有谐振行为,在$ν$ $\sim$ 0.21处显示出\textit{peak}。我们的数据支持RIP的解释,由于一些钉扎电子固体。我们还研究了最近发现在1/3 $<$ $ν$ $<$ 1/2处具有RIP的狭窄限制的2DES,并且我们揭示了在DC传输中看不到的特征,这表明1/3 $<$和RIP之间存在一些有趣的相互作用。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Resistance Fluctuations in Composite Fermion State near Landau Level Filling Factor $ν= 1/2$ in A Square Quantum Well
研究了GaAs-Al_(0. 3)Ga_(0. 7)As方阱(宽35 nm)在磁场高达42 T和温度50 ~ 1.5 K范围内朗道能级填充因子$ν= 1/2$附近的磁输运。在T < 200 mK的低温下,Rxx表现出一个深的、强烈依赖于温度的最小值,中心位于$ν= 1/2$。伴随的Rxy与磁场(B)不是严格线性的,并且Rxy相对于B的一阶导数在$ν= 1/2$处示出尖锐的尖点,指示非经典的霍尔效应。我们验证这些特性是单层起源通过施加平面内磁场或静电门。该数据可以用信号表示复合费米子状态中对量子阱中的$ν= 1/2$配对的挫折,其中电子层厚度远远超过磁性长度。
2008-08-29 cond-mat.mes-hall
Correlated states of 2D electrons near the Landau level filling $ν=1/7$
低朗道能级填充因子($ν\lesssim1/6$)下二维电子系统(2DES)的基态一直是凝聚态研究中一个备受关注和争议的话题。随着最近超高迁移率GaAs 2DES质量的突破,我们在实验上重新审视了这个问题,并研究了减少无序的影响。在密度为$n=6.1\times10^{10}$ /cm $^2$,迁移率为$μ=25\times10^6$/cm $^2$ /Vs的GaAs 2DES样品中,我们发现当$T\simeq104$ mK时,在$ν=1/7$处纵向磁阻($R_{xx}$)有一个深的极小值.在$ν=2/13$的$R_{xx}$中也有明显的最小值形成迹象。虽然绝缘相仍然占主导地位时,$ν\lesssim1/6$,这些最小值强烈建议分数量子霍尔状态的存在,符合Jain序列$ν=p/(2mp\pm1)$填充因子,即使在非常低的朗道水平填充极限。由关系式$R_{xx}\propto e^{E_A/2kT}$导出的磁场依赖激活能证实了这一观点,并暗示当$ν\neq p/(2mp\pm1)$ .在另一个密度较低的样本中也看到了类似的结果,进一步概括了我们的观察结果。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall
The half-filled Landau level - composite fermions and dipoles
费米子陈-西蒙斯理论中的复合费米子方法在描述朗道能级填充因子1/2附近的最低朗道能级的物理学方面非常成功。最近的工作强调了这样一个事实,即真正的准粒子在这些填充因子是电中性的,并携带电偶极矩。在以前的工作中,我们详细讨论了偶极准粒子的两个公式。在这里,我们简要回顾一种方法-称为电子中心准粒子-并显示它如何可以从1/2附近的填充因子扩展到准粒子携带电偶极矩和总电荷。
1999-04-28 cond-mat.mes-hall
Microwave spectroscopic studies of the bilayer electron solid states at low Landau filling in a wide quantum well
在分数量子霍尔效应(Fractional Hall effect,简称FHE)系列的低朗道填充因子$(ν)$终端,二维电子系统(2DES)呈现出一种绝缘相,这种绝缘相被理解为钉扎维格纳固体的一种形式。在这里,我们使用微波光谱探测过渡到绝缘体的宽量子阱(WQW)的样品,可以支持单层或双层状态取决于其总的载流子密度,$n$。我们发现绝缘体表现出共振,这是双层固体的特征。共振还揭示了一对过渡内的固体,这是不可访问的直流传输测量。随着$n$被更深地偏置到双层固体区域,共振以特定强度增长,并且绝缘体内的跃迁消失。这些行为暗示了绝缘相作为液体和固体组分的乳液的图像。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall
Competition between fractional quantum Hall liquid and Wigner solid at small fillings: Role of layer thickness and Landau level mixing
在相互作用占主导地位的非常低的朗道能级填充因子($ν$)下,二维电子系统(2DES)的基态的命运是什么?一个有序的电子阵列,即所谓的维格纳晶体,一直被认为是答案。事实上,正是在寻找难以捉摸的维格纳晶体的过程中,人们发现了一种意想不到的、不可压缩的液态,即$ν=1/3$的分数量子霍尔态。理解液态和固态基态之间的竞争一直是基础研究的一个活跃领域。在这里,我们报告一个新的二维系统的电子被限制在一个AlAs量子阱的实验数据。异常高质量的样品和大的电子有效质量,使我们能够确定液-固相图的二维电子在一个大范围的填充因子附近的$\simeq 1/3$和$\simeq 1/5$。的数据和它们的比较与现有的理论相图揭示了决定占主导地位的基态的朗道能级混合和有限的电子层厚度的关键作用。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
The shape of disorder broadened Landau subbands in graphene
数值计算了高均匀磁场和白噪声随机势作用下石墨烯的态密度。无序展宽的零能朗道带具有高斯形状,其宽度与随机势方差和磁场的平方根成正比。Wegner型计算用于证明结果。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Symmetry and the Fractional Quantum Hall Effect in the Lowest Landau Level
我们报告了详细的实验研究的高品质异质结绝缘栅场效应晶体管(HIGFET),以探测粒子空穴对称性(PHS)的最低朗道能级的半填充状态。高场效应晶体管是专门设计用来改变恒定磁场下二维电子系统的密度。我们发现在我们的恒定磁场,变密度测量中,在填充因子nu = 1/3,2/5,3/7.以及填充因子1 - nu = 2/3,3/5,4/7.的粒子-空穴共轭态。具有非常相似的能隙。此外,反射对称性可以建立在约半填充的nu和1 - nu状态之间的磁导率。我们的结果表明,在最低朗道能级的量子阱态是明显的粒子-空穴对称。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Phase diagram of two dimensional electron gas in a perpendicular magnetic field around Landau level filling factors ν=1 and ν=3
使用热力学分析晶体和液相之间的测量熔化曲线$T_{m}(ν)$,以提取磁化强度$ΔM$的变化作为$ν=1$附近的朗道能级填充因子\ $ν,$的函数。本文用Skyrmions解释了$ΔM$($ν)$).在$ν=3$附近,维格纳晶体是最可能的固相,实验排除了Skyrmions。
2005-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Asymmetric localization in disordered Landau bands
我们发现,由于朗道带混合的本征态的本地化无序带内得到一个不对称的结构:本地化的程度增加,在带的下部和上部的减少。计算是在二维晶格中进行的,我们证明了这种效应与带内扩展态的上移有关,并通过无序强度得到增强。当带间耦合被切断时,非对称局域化和能量移动消失。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall
Spin-flip excitations, spin waves, and magneto-excitons in graphene Landau levels at integer filling factors
我们研究了整数量子霍尔机制下石墨烯中的集体电子激发,主要集中在自旋反转激发,如自旋翻转和自旋波激发。我们表明,这些激发正确占在随时间变化的Hartree-Fock和强磁场近似,相反,自旋守恒(磁激子)模式,其中涉及一个强大的朗道级混合在非零波矢量。集体激发的观点,如科恩和拉莫尔的突出定理进行了讨论。虽然后者在石墨烯中仍然有效,并产生了对自旋相关模式的理解,但科恩定理不适用于石墨烯中的相对论电子。最后计算了弱磁场极限下化学势的交换修正。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Intra-Landau-level collective excitations in a bilayer disordered electronic system
研究了在垂直磁场作用下双层无序二维电子系统中的朗道能级内集体激发。能谱的计算范围内的随机相位近似考虑到电子杂质散射的自洽玻恩近似,其中包括一致的顶点校正。这些双层激发阻力和集体激发测量的签名被确定。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Observation of anti-levitation of Landau levels in vanishing magnetic fields
本文报道了高质量异质结绝缘栅场效应晶体管中朗道能级在消失磁场中的反悬浮行为。在电子密度与磁场关系的朗道扇形图中,发现在朗道能级填充ν= 4,5,6时,磁阻极小值的位置移到“传统”朗道能级线以下,电子密度降低。此外,偶数和奇数填充因子在反悬浮中表现出定量上不同的行为,表明交换相互作用可能是重要的。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall
Anisotropic transport in unidirectional lateral superlattice around half-filling of the second Landau level
我们已经观察到显着的传输各向异性在短周期(a=92 nm)的单向横向超晶格周围的填充因子nu=5/2和7/2:磁电阻显示出一个尖锐的峰值沿调制光栅的电流,而下降出现在整个光栅的电流。通过改变电子密度n_e,改变a/l(l=sqrt{hbar/eB_perp}为磁长)的比值,表明在a/l = 6.6 alt a/l alt 7.2的范围内出现了nu=5/2的各向异性特征,并改变了它们的强度,在a/l simeq = 6.7时最明显。峰/谷随着温度而变宽,大致保持其高度/深度高达250 mK。磁共振实验表明,面内磁场B_|垂直于光栅,但几乎完全被B_|与光栅平行。观测结果表明,稳定的单向电荷密度波或条纹相位的弱外部周期性调制在第二朗道水平。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Competition between quantum-liquid and electron-solid phases in intermediate Landau levels
在能量计算的基础上,研究了朗道能级n= 1,2和3下量子液相和电子固相之间的竞争随部分填充因子的变化.而量子液相仅在部分填充因子的量子化值1/(2s+1)附近是稳定的,具有少量电子的团簇的三角形晶格形式的电子固体(气泡相)在这些填充物之间在能量上是有利的。这种电子-固相的交替,是绝缘的,因为它们被样品中的残留杂质钉扎,和量子液体显示分数量子霍尔效应解释了最近观察到的积分量子霍尔效应在朗道能级n=1和2的重新进入。在最后一个朗道能级的半填充附近,单向电荷密度波(条纹相)具有比气泡相更低的能量。
2003-12-17 cond-mat.mes-hall
Composite Fermion States around 2D Hole Landau Level Filling Factor 3/2 in Tilted Magnetic Fields
在倾斜磁场下对一系列掺C(001)AlGaAs/GaAs/AlGaAs二维空穴样品进行了输运测量。由于大的g因子,塞曼能量是大的并且与这些样品中的回旋能量相当。另一方面,发现面内分量g//很小,倾斜磁场的作用主要是增加空穴的有效质量。研究了朗道能级(LL)填充因子为3/2附近复合费米子态的自旋跃迁。我们发现ν = 4/3态经历了部分到完全的自旋极化转变,与电子样品的模式一致.此外,在很大的倾斜角下,在ν = 3/2处出现高阻相。我们解释这两种现象的结果,主要是由轨道效应驱动的LL交叉。在这些系统中,自旋自由度在ν = 3/2附近的α-H态中所起的作用将被讨论。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Stability of zero-mode Landau levels in bilayer graphene against disorder in the presence of the trigonal warping
研究了在三角弯曲存在下双层石墨烯中零能朗道能级对抗手征对称无序的稳定性。基于紧束缚晶格模型与键无序相关的几个晶格常数,它表明,在四个朗道能级每个自旋和每个谷,两个朗道能级表现出异常的尖锐性,在没有三角翘曲,而其他两个被加宽,产生分裂峰的状态密度。这可以归因于每个谷中的总手性为+2或-2的事实,即使在存在由于无序引起的谷内散射的情况下,其也在拓扑上受到保护。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Composite fermions in the half-filled lowest Landau level: a macroscopic justification
导出了最低朗道能级(LLL)接近半填充时无自旋电子的有效哈密顿量。与标准Chern-Simons理论(CS)中的处理相反,我们首先投影到LLL,然后才对哈密顿量应用CS变换。在忽略规范场涨落的情况下,变换后的场算符在最低朗道能级上只有{ \it和}具有小波数的费米子对易关系.当作用于半填充的哈密顿量时,{ \it规范变换去除了相互作用中的磁项,但并没有消除磁场。
1999-04-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时,在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常(即,类阶梯函数)。然而,令人惊讶的是,异常是强大的,对包括均匀的次近邻跳跃,这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明,交流(光学)霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时,无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Chiral symmetry and fermion doubling in the zero-mode Landau levels of massless Dirac fermions with disorder
本文研究了无序对无质量狄拉克费米子朗道能级的影响,包括有和没有费米子加倍的情形。为了调谐倍频,采用具有复传输积分的紧束缚模型来移动两个狄拉克锥的能量,这是早期理论上提出的并且在光晶格中的冷原子中是可实现的。在没有费米子加倍的情况下,$n=0$朗道能级被示出为表现出异常的尖锐度,即使无序在空间中是不相关的(即,大K-K'散射)。当无序遵守狄拉克锥的手征对称性时,就会出现这种反常现象。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
Coexistence of two hole phases in high-quality $p$-GaAs/AlGaAs in the vicinity of Landau level filling factors $ν$=1 and $ν$=(1/3)
我们研究了高迁移率$p$ -GaAs/AlGaAs量子阱($p=1.2\times 10^{11}$ ~cm $^{-2}$)在两个朗道能级填充因子$ν$值附近的横向交流磁导:$ν=1$(整数量子霍尔效应)和$ν=1/3$(分数量子霍尔效应).复横向交流电导,$σ_{xx}^{AC} (ω)$,发现从同时测量的衰减和速度的表面声波(SAW)沿压电晶体和二维孔系统之间的界面传播的调查。我们分析了空穴电导的实部和虚部,并比较了填充因子1和填充因子1/3的结果之间的异同。在这两个$ν$的$σ(ν)$依赖性中,在这些值的左侧和右侧都出现了特定形状的最大值“翅膀”。对我们在不同温度和表面声波频率下的声学测量结果的分析使我们能够将这些翅膀归因于集体局域态的形成,即钉扎维格纳晶体的域,即,维格纳固体。虽然维格纳固体已经观察到在2D孔系统之前,我们能够检测到它在最高的空穴密度,因此,最低的孔-孔相互作用报告。
2023-02-06 cond-mat.mes-hall
Wigner solids of wide quantum wells near Landau filling $ν=1$
在整数量子霍尔效应的朗道填充($ν$)范围内的微波光谱揭示了由准粒子或准空穴组成的维格纳固体(WS)的钉扎模式共振。我们研究了宽量子阱中$ 0.8\leν\le1.2$的钉扎模式,改变密度$n$,并在磁场中倾斜样品$θ$角度。访问三个不同的WS阶段。一个相,S1,在现象上与窄QW的IQHE中观察到的WS相同。第二相S2存在于比S1更远离$ν=1$的$ν$处,并且需要足够大的$n$或$θ$,这意味着S2被塞曼能量稳定。从钉扎模式的消失估计的S1和S2的熔化温度显示出与$ν$不同的行为。在最大的$n$或$θ$时,S2消失,第三相S1 A取代S1,也表现出钉扎模式。当WQW $ν=1$ IQHE变为双组分Halperin-Laughlin $\pone$状态时,会发生这种情况。我们将S1 A解释为$\pone$激发的WS,这是以前没有观察到的。
2018-10-13 cond-mat.mes-hall
Splitting of the Zero-Energy Landau Level and Universal Dissipative Conductivity at Critical Points in Disordered Graphene
我们报告的强大功能的纵向电导率($σ_{xx}$)的石墨烯零能朗道水平存在的障碍和变化的磁场。通过混合一个安德森无序势与低密度的亚晶格杂质,从金属到绝缘状态的转变理论上探讨了作为朗道能级分裂的函数,使用高效的实空间方法来计算久保电导率($σ_{xx}$和霍尔$σ_{xy}$)。只要保持谷简并性,所获得的临界电导率$σ_{xx}\simeq 1.4 e^{2}/h$在无序增加(几乎一个数量级)和磁场范围从约2到200特斯拉时是稳健的。当亚晶格对称性被破坏时,$σ_{xx}$由于局域化效应最终在狄拉克点处消失,而赝自旋分裂态的临界电导率(决定$σ_{xy}=0$平台的宽度)变为$σ_{xx}\simeq e^{2}/h$,而不管分裂强度、叠加无序或磁场强度如何。这些发现指向在朗道能级分裂存在下无序石墨烯中的量子霍尔效应的非耗散性质。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall
Exact shape of the lowest Landau level in a spin-1/2 system with uncorrelated disorders
利用Brézin等[ Nucl.Phys.B235,24(1984)]发展的路径积分方法,我们得到了强垂直磁场中自旋为1/2的无序二维电子气的态密度的解析表达式。该系统的态密度说明了朗道能级的塞曼分裂和无序引起的展宽之间的相互作用。我们发现,由于随机散射引起的两个自旋取向的混合所产生的能级排斥作用,朗道带的展宽和带裂都得到了增强。本文还讨论了自旋1/2模型与双层系统的比较。
1996-10-21 cond-mat.mes-hall
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
Current Induced Nuclear Spin Depolarization at Landau Level Filling Factor nu=1/2
量子霍尔机制中电子与核自旋之间的超精细相互作用为操纵和探测核自旋提供了强有力的手段。在这项工作中,我们证明了核自旋极化的显着变化,可以通过施加电流在朗道能级填充因子nu=1/2的二维电子系统中创建。在nu= 2/3和1/2的电子自旋跃迁被用于测量核自旋极化。从这两种不同的核磁测量方法中得到了一致的结果。有限厚度的电子波函数被发现是很重要的,即使是一个狭窄的量子阱。电流对核自旋的影响可以归因于电子加热以及nu=1/2时核自旋系统与电子自旋系统之间的有效耦合。由电流升高的电子温度可以基于核自旋弛豫速率的测量用温度计测量。核自旋极化遵循居里定律依赖于电子温度。这项工作也使我们能够评估电子g因子在高磁场以及复合费米子的极化质量。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall
Ising quantum Hall ferromagnetism in Landau levels $\left\vert N\right\vert \geq 1$ of bilayer graphene
垂直于Bernal堆叠的双层石墨烯中的手性二维电子气(C2 DEG)I施加的磁场将动能量化为离散的朗道能级$N=0,\pm 1,\pm 2,...$。当朗道能级$N=0$是八倍简并时,当计算自旋和谷自由度时,较高的朗道能级($ \left\vert N\right\vert \geq 1$)是四倍简并。在这项工作中,Hartree-Fock近似被用来研究在整数填充$ \widetilde{ν}=1,2,3$这些更高的朗道水平的C2 DEG的相图。在这些填充因子下,C2 DEG是谷或自旋伊辛量子霍尔铁磁体。在奇数填充时,C2 DEG是自旋极化的,并且其所有电子都在一个谷或另一个谷中。与朗道能级$N=0.$中的大多数基态相比,没有谷间相干性。在均匀填充时,$\widetilde{ν}=2,$ C2 DEG或者是完全自旋极化的,电子占据两个谷,或者是自旋非极化的,电子占据两个谷中的一个。一个有限的电场(或偏置)垂直于C2 DEG的平面,诱导这些不同的基态之间的一系列一阶相变。输运能隙或其斜率在发生转变的偏压处是不连续的。这种不连续性可能导致在该偏压下C2 DEG的输运性质的变化。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Radiation-Induced Zero-Resistance State at Low Magnetic Fields and near Half Filling of the Lowest Landau Level
我们从理论上预言了在最低朗道能级接近半满时辐射诱导的"零电阻态“,它是由复合费米子朗道能级引起的振荡态密度下的光子辅助输运引起的,类似于低磁场下辐射诱导的电子”零电阻态“.基于非微扰理论,我们证明了辐射场不破坏电子和通量量子的束缚态,即复合费米子。我们的预测与辐射场的功率和频率无关。
2004-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder and Localization in the Lowest Landau Level
本文研究了随机分布短程散射体存在下二维非相互作用电子气的局域化性质。我们计算了用精确对角化技术得到的本征态的参与数。在低杂质浓度下,我们得到的自平均值表明,所有的状态,除了那些正好在朗道水平,本地化有限的本地化长度。我们的结论是,没有普遍的本地化指数,至少在低杂质浓度的本地化长度不发散。
1998-11-19 cond-mat.mes-hall
Many-body filling-factor dependent renormalization of Fermi velocity in graphene in strong magnetic field
我们提出了在强磁场中,由于库仑相互作用,考虑在重整化费米速度的多体修正的回旋跃迁能量的理论。一个特别强调的是最近的实验中,详细的依赖关系,这种速度上的朗道能级填充因子的个人过渡进行了测量。在静态无规相位近似下,考虑了多体交换、激子修正和相互作用屏蔽,成功地解释了实验数据的主要特征,特别是当朗道0能级部分填充时费米速度出现平台,当载流子密度较高时费米速度由于屏蔽的增强而迅速下降.我们还解释了在早期的无序石墨烯回旋共振实验中观察到的费米速度的非单调填充因子依赖性的特征,考虑到无序引起的朗道能级加宽。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Lifting of the Landau level degeneracy in graphene devices in a tilted magnetic field
我们报告了石墨烯器件在高达30 T的磁场中的输运和电容测量。在这两种技术中,我们观察到的朗道能级的完全分裂,我们采用倾斜场实验来解决所观察到的对称性破缺状态的起源。在最低能级,自旋简并被删除填充因子$ν=\pm1$,我们观察到一个增强的能隙。在较高的水平,谷简并被删除在奇数填充因子,而自旋极化态形成在偶数$ν$。虽然奇数填充因子在较高的水平点的分裂的自发起源的观察,我们发现,在$ν= -4,-8$,和$-12$的间隙的主要贡献是由于塞曼能量。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall
Edge Channel Interference Controlled by Landau Level Filling
研究了整数量子霍尔机制下电子马赫-曾德尔干涉仪中Aharonov-Bohm干涉的可见性。可见度由填充因子$ν$控制,仅在$ν\approx 2.0$和1.0之间观察到,在接近$ν=1.5$时出现意外最大值。从可见度的温度和电压依赖性中提取的三个能量尺度以与填充因子非常相似的方式变化,表明干涉的不同方面敏感地依赖于形成量子霍尔边缘通道的可压缩和不可压缩条带的局部结构。
2008-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical emission spectroscopy study of competing phases of electrons in the second Landau level
填充因子范围$2 \leqν\leq 3$内的电子的量子相位由来自部分填充的第二朗道能级的弱光发射和自旋波测量来探测。光发射的观测结果包括一个多重峰的尖锐峰,表现出很强的填充因子的依赖性。通过共振非弹性光散射探测自旋旋转不变性的自旋波测量,并用于将这种光发射与电子的集体相位联系起来。一个显着快速的相互作用之间的发射峰强度体现在第二朗道级的相位竞争。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
New Anisotropic Behavior of Quantum Hall Resistance in (110) GaAs Heterostructures at mK Temperatures and Fractional Filling Factors
在8mK的极低温度下进行了高迁移率(110)GaAs异质结的输运实验。在较高的朗道能级,我们观察到的输运各向异性,承担一些相似的是已经看到的半奇数填充(001)取向基板。此外,我们报告的第一次观察到的最低朗道能级内的传输各向异性。这种显著的新各向异性与电流方向无关,而取决于磁场的极性。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Unconventional Correlation between Quantum Hall Transport Quantization and Bulk State Filling in Gated Graphene Devices
我们报告同时传输和扫描微波阻抗显微镜检查之间的相关性运输量子化和填充的散装朗道水平在量子霍尔制度在门控石墨烯设备。令人惊讶的是,这些测量结果的比较表明,量子化的运输通常发生在低于散装朗道能级的完全填充,当散装仍然是导电的。这一结果指出了一个修正的理解运输量化时,载波积累门控。讨论了石墨烯中的量子霍尔效应对输运研究的影响以及其他二维电子系统中的相关拓扑态。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall
Observation of reentrant quantum Hall states in the lowest Landau level
在非常低的无序二维电子局限于相对较宽的GaAs量子阱样品与可调密度的测量揭示重入$ν=1$整数量子霍尔态在最低朗道水平附近的填充因子$ν=4/5$和6/5。这些状态在低密度下看不到,并且随着密度的增加和在更宽的阱中变得更加突出。我们的数据表明,这些填充物附近的不同类型的维格纳晶体状态之间的竞争激烈。我们还观察到一个有趣的消失和再现的$ν=4/5$分数量子霍尔效应随着密度的增加。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall
Using Landau quantization to probe disorder in semiconductor heterostructures
针对低载流子密度下难以通过渗流理论准确估算半导体异质结无序度的问题,本研究实验验证了渗流密度与量子霍尔平台宽度的关联,提出了表征异质结无序的新方法。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Phonon Excitations of Composite Fermion Landau Levels
实验证明,在填充因子nu = 1/3,2/5,4/7,3/5,4/3和5/3时,分数量子霍尔态的声子激发是基于复合费米子的朗道能级跃迁.然而,在填充因子nu = 2/3时,在高场区域中激发能的线性场依赖性暗示了由声子激发的自旋跃迁。我们建议解释这一令人惊讶的观察,只有部分极化的2/3基态,使能量较低的自旋跃迁也允许声子激发。
2004-05-06 cond-mat.mes-hall
Spin Configurations and Activation Gaps of the Quantum Hall States in Graphene
我们报告我们的准确评估的自旋极化的基态和粒子-空穴间隙部分填充的最低朗道水平,在最近的实验中观察到的石墨烯受到超高磁场。我们发现,电子间的相互作用是重要的,在这些填充因子,其特征在于在无限大的波矢的非简并基态和大的粒子-空穴间隙。第二朗道能级的量子霍尔态的能隙最大。然而,在第二朗道能级的某些填充因子的实验中,量子霍尔平台的微弱外观表明,在这些填充因子下,系统在有限波矢量下具有软模式,这可能是由于无序的存在。
2007-03-21 cond-mat.mes-hall
Experimental Studies of Scaling Behavior of a Quantum Hall System with a Tunable Landau Level Mixing
研究了局域-离域过渡区纵向电阻和霍尔电阻的温度依赖性。我们进行测量的标度指数$κ$在朗道能级混合区在几个填充因子。利用变距离跳频理论提取定位指数$γ$。$γ$和$κ$的值被发现是通用的,独立于填充因子在我们的样品。我们可以得出结论,虽然朗道能级混合可以改变量子霍尔态的简并度,但对于包含固定无序分布的给定样品,标度指数的值保持不变。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Nonsingular vortices-skyrmions for odd Landau level fillings in 2d system
用梯度展开法计算了强磁场中涡旋skyrmion形成时的粒子密度、能量和作用量。没有近似的单朗道水平相反,其他文件的主题。考虑到最近的朗道能级,基本上改变了涡旋能量的表达式,并给出了一些简单的物理解释的主要结果。局域电子密度与局域态密度一致。结果表明,在大磁场和小g因子的限制下,涡旋skyrmion的形成使热力学能量增加。这意味着在这种情况下,漩涡的自发形成。计算了涡旋-skyrmion作用量中的Hopf项,并与费米子图像相对应。
1997-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero differential resistance in two-dimensional electron systems at large filling factors
我们报告的状态,其特征在于在非常高的朗道能级的高迁移率的二维电子系统中观察到的零微分电阻。从最小的霍尔场引起的电阻振荡在低温下出现,这种状态存在于一个连续的范围内的磁场延伸远低于舒布尼科夫-德哈斯效应的发病。支持这种状态所需的最小电流在很大程度上与磁场无关,而最大电流随着磁场跟踪朗道能级间散射的开始而增加。
2010-07-16 cond-mat.mes-hall
Landau-Zener quantum tunneling in disordered nanomagnets
我们研究了含有100个原子数量级的铁磁金属纳米颗粒中的Landau-Zener宏观量子跃迁。我们考虑的模型是由一个有效的巨自旋哈密顿量,耦合到一个随机的横向磁场模仿准粒子激发和结构无序的自旋集体模式的间隙结构的影响。我们发现不同类型的时间演化取决于横向场的无序和系统的初始条件之间的相互作用。在没有无序的情况下,如果系统从低能态开始,则存在一个主要的相干量子隧穿事件,其中初始态振幅完全耗尽,有利于几个离散态,附近有自旋量子数;当从最高激发态开始时,我们观察到磁化通过特殊的“反向级联演化”完全反转。在随机的情况下,低能量的初始状态的无序平均跃迁概率成为一个平滑的分布,但仍然是尖锐的峰值周围的一个过渡中存在的无序的情况下。另一方面,相干后向级联现象转变为阻尼级联,并伴随着磁反转的阻挫。
2004-09-22 cond-mat.mes-hall