Landau Level Anticrossing Manifestations in the Phase Diagram Topology of a Two Subband System
在GaAs/AlGaAs二维电子系统中,纵向电阻率ρ_xx在密度和磁场平面上的相图呈现出一种有趣的结构,这种结构以填充因子ν= 4为中心,与较低磁场下的环状结构截然不同。热激活测量揭示了一个anticrossing间隙上的每个边界的结构,子带间朗道能级与平行或反平行自旋被带入简并。虽然反交叉的物理学可以归因于赝自旋量子霍尔铁磁性,如先前报道的Muraki等人,映射和建模的相图拓扑结构,使我们能够建立一个更完整的图片的后果,真正的自旋/赝自旋相互作用的两个子带系统。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
A Quantized $ν=5/2$ State in a Two-Subband Quantum Hall System
研究了宽阱中密度可调二维电子系统中分数量子霍尔态在填充5/2时的演化,在宽阱中,分数量子霍尔态可以诱导从单光子带占据到两光子带占据的跃迁.在80和60 nm阱中,即使当第二子带被占据时,也观察到最低子带的5/2填充处的量子霍尔态。在50 nm阱中,5/2态在第二子带布居时消失。我们将这种独特的行为归因于子带间电荷转移的电容能量和子带概率密度重叠的宽度依赖性。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall
Evolution of the 7/2 fractional quantum Hall state in two-subband systems
我们报道了在宽GaAs量子阱中,电子占据两个电子子带时,分数量子霍尔态在偶数分母填充因子$ν=7/2$下的演化。这些数据揭示了微妙而独特的演变作为密度,磁场倾斜角,或对称性的电荷分布的函数。当电荷分布强不对称时,当属于两个子带的两个朗道能级在费米能级交叉时,在$ν=7/2$附近存在一个显著的电阻极小值。该最小值的场位置跟踪对称子带的5/2填充,这表明交叉能级的钉扎和对称子带中的发展中的5/2 π HS,即使反对称能级被部分填充。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall
Topological Phase Diagram of a Two-Subband Electron System
我们给出了一个具有两个子带的二维电子系统的相图。利用门控GaAs/AlGaAs单量子阱,我们绘制出了密度-磁场平面上各种量子霍尔态的相位图。实验相图显示了一个非常不同的拓扑结构,从传统的朗道风扇图。我们发现区域的负微分霍尔电阻,这被解释为长期寻求再入量子霍尔跃迁的初步证据。从朗道能级和子带混频的角度讨论了反常拓扑和负微分霍尔电阻的起源。
1999-05-18 cond-mat.mes-hall
Magnetic-Field-Induced Hybridization of Electron Subbands in a Coupled Double Quantum Well
本文采用磁电容技术研究了中心带有窄隧道势垒的抛物量子阱中软双子带(或双层)电子系统的能谱。在这个系统中不平衡的栅极耗尽,在温度$T\agt 30$ mK,我们观察到两套量子振荡:一个起源于上电子子带中的更接近的栅极的一部分,以及其他表明在整数填充的频谱中存在的共同的差距。对于最低的填充因子$ν=1$和$ν=2$,共同的间隙存在下降到一个到两个子带的过渡点和它们的非平凡的磁场依赖性点磁场诱导的电子子带的杂化。
1998-04-06 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall states versus Wigner crystals in wide quantum wells in the half-filled lowest and second Landau levels
我们研究了在垂直磁场作用下的宽阱二维电子系统中,在最低和第一激发朗道能级的半填充时可能出现的数值上不同的相位。在仅考虑量子阱的两个最低电子子带的双组分模型中,我们推导出了与Shabani等人的实验相图相媲美的相图。[Phys. Rev. B 88,245413(2013)]。除了可压缩的复合费米子费米液体在狭窄的井与大量的子带隙和不可压缩的两个组件(331)Halperin状态,我们确定在最低的朗道水平的矩形维格纳晶体占据第二子带。这种晶体可能是实验观察到的绝缘相在宽阱和高电子密度的限制的起源。在第二个朗道能级中,不可压缩的Pfronan态,它发生在窄阱和大的子带隙,也被一个中间区域从一个大阱的限制,其中一个类似的矩形维格纳晶体在激发子带是基态,作为最低的朗道能级。然而,中间区域的特征在于不可压缩状态,其由每个组件中的两个四通量Pfrons组成。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical properties of graphene nanoribbons in external fields
综述了石墨烯纳米带在磁场、电场、复合场和调制场中的电学和光学性质。考虑了侧向约束、曲率、堆叠、非均匀子系统和混合结构等因素的影响。由于外场与几何结构之间的复杂竞争而产生的特殊电子性质包括许多一维抛物子带、驻波、特殊的边缘局域态、宽度和场相关的能隙、磁量子化的准朗道能级、曲率诱导的振荡朗道子带、准朗道能级的交叉和反交叉、层状结构中能谱的共存和组合、以及态密度中的各种峰结构。存在不同的吸收光谱和不同的选择规则,包括边依赖选择规则、磁光选择规则、朗道吸收峰的分裂、群内和群间朗道跃迁以及类单层和类双层朗道吸收光谱的共存。理论计算和实验测量之间进行了详细的比较。预言的结果,抛物线子带,边缘局域态,间隙开放和调制,朗道子带的空间分布,已被各种实验测量验证。
2016-01-10 cond-mat.mes-hall
More Realistic Hamiltonians for the Fractional Quantum Hall Regime in GaAs and Graphene
我们构建了一个有效的哈密顿电子在分数量子霍尔制度的GaAs和石墨烯,考虑到朗道能级混合(GaAs和石墨烯)和子带混合(GaAs,由于量子阱的非零宽度)。这种混合具有破坏粒子-空穴对称性以及重整化粒子间相互作用强度的重要定性效应。这两种效应都可能对$ν=5/2$处的分数量子霍尔效应由支持非阿贝尔激发的状态(如摩尔-里德-普夫朗态或反普夫朗态)描述的前景产生重要影响。对于GaAs,朗道能级和子带混合破坏了所有朗道能级和子带混合中的粒子-空穴对称性,由于有限的厚度,导致库仑相互作用的额外短程软化,进一步重整化哈密顿量;此外,朗道能级和子带能量间距是可比的,因此同时考虑这两种效应是至关重要的。我们发现,在石墨烯中,朗道能级混合只打破最低朗道能级($N\neq0$)之外的粒子-空穴对称性。朗道能级混合在石墨烯中可能特别重要,因为朗道能级混合参数与外部磁场无关并且是一阶的。我们的现实哈密顿将作为未来数值研究的起点。
2013-07-02 cond-mat.mes-hall
Electron-electron scattering processes in quantum wells in a quantizing magnetic field: II. Scattering in the case of two subbands
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所)
研究两个子带朗道能级间的电子-电子散射,计算包含所有跃迁类型的散射率矩阵,分析并确定不同类型跃迁的相对速率,建立量子化磁场取向对散射过程的影响。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall
Tuning gaps and phases of a two-subband system in a quantizing magnetic field
本文研究了强磁场中电子填充因子为4时的两子带准二维电子系统的性质。当回旋能量接近子带间分裂时,系统可以映射到有效填充因子为2的四能级电子系统。基态是铁磁态或自旋单重态,这取决于能级间分裂和塞曼能量的值。这些相之间的边界受到电子间相互作用的强烈影响。一个显着的交换介导的增强的激发间隙的结果中的电子-声子相互作用的抑制。非平衡声子的吸收率作为塞曼能量和子带间分裂的函数进行计算。声子吸收率随子带间分裂的变化有两个峰,随塞曼能量的变化有台阶状结构。
2001-11-20 cond-mat.mes-hall
Redistributing Chern numbers of Landau subbands: tight-binding electrons under staggered-modulated magnetic fields
本文研究了在磁场中电子的磁输运性质,磁场的磁通强度为$ϕ\pmΔϕ$。发现了霍尔电导的一种新的特殊行为,并且对弱无序具有鲁棒性:如果$ϕ={p\over{2N}}\times{2π}$($p$和$2N$是互质整数)是固定的,则朗道子带的陈数将在相邻对之间重新分布,因此当$Δϕ$从0增加到临界值$Δϕ_c$时,总的量子化霍尔电导在临界填充处表现出由$\pm{N}e^2/h$的直接跃迁。这一效应可以作为对交错磁通相的实验探索。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon scattering at the intersection of two Landau levels
我们预测了量子化磁场中的双子带准二维电子系统的声子介导纵向电导率$σ_{xx}$的磁场依赖性的双共振特征。当属于不同尺寸量子化子带的两个朗道能级之间的能量分离有利于声学声子跃迁时,$σ_{xx}$中出现两个尖锐的峰。计算了电子电导率的单声子机制和双声子机制,并进行了相互比较。声子介导的交叉朗道能级之间的相互作用被认为是没有避免交叉发现在热平衡。
2002-02-11 cond-mat.mes-hall
Effects of transverse electric fields on Landau subbands in bilayer zigzag graphene nanoribbons
利用Peierls紧束缚模型研究了准一维锯齿形石墨烯纳米带的磁电性质。准朗道能级(QLL)是指在k空间某个区域内的无色散朗道子带,是磁约束效应和量子约束效应相互竞争的结果。在双层系统中,层间相互作用导致两组QLL,一组发生在费米能级,另一组发生在更高的能量。横向电场能使能谱发生畸变,使两组QLL发生倾斜,并引起超导体-金属的相变。从波函数的角度探索了电子的分布,清晰地讨论了朗道态在电场影响下的演化。更有趣的是,能谱中的能带混合现象与态混合有关,态混合在波函数中可以明显地看到。最后给出了可以通过表面检测和光学实验(如扫描隧道光谱和吸收光谱)验证的态密度。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction in a two-subband quasi-2D system in a quantizing magnetic field
我们预测了一个具有两个子带的准二维电子系统的声子介导迁移率随磁场变化的双共振特性。当对应于不同尺寸量化子带的两个朗道能级彼此接近但不重合时,这些共振发生。我们还讨论了非平衡声子的影响。电子布居的拉比样振荡和发射的声子在新的频率进行了预测。
2001-11-20 cond-mat.mes-hall
Interference of magnetointersubband and phonon-induced resistance oscillations in single GaAs quantum wells with two populated subbands
在大填充因子下,研究了具有两个布居子带的GaAs量子阱中的低温电子磁输运。磁子带间(MIS)和声声子诱导的耗散电阻振荡被发现是共存的,但相互干扰。实验表明,MIS振荡的振幅显着增强声子,声子散射和子带间电子跃迁之间的“建设性干涉”。量子振荡的温度阻尼被发现与相当大的电子-电子散射引起的朗道能级展宽有关。
2009-12-22 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon oscillations of thermoelectric power and combined resonance in two-subband electron systems
通过测量垂直磁场中具有两个占据子带的高迁移率量子阱中的热电效应,我们探测到了由于电子与声学声子相互作用而引起的磁声子振荡。这些振荡包含特定的功能,确定为组合共振所造成的子带间声子辅助的电子在朗道量子化的存在下的过渡。将声子拖曳磁热电效应的量子理论推广到多子带占据的情况,描述了我们的实验结果。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Hybridization of electron subbands in a double quantum well at quantizing magnetic field
我们采用磁电容和远红外光谱技术研究了中心带有窄隧道势垒的抛物量子阱中双层电子系统的光谱。对于栅极偏置控制的非对称电子密度分布在这个软的两个子带系统中,我们观察到单个子带隙和双层间隙在整数填充因子$ν$。双层间隙被证明是平凡的共同的两个子带或所造成的电子子带在磁场的杂化。我们在修改后的双层光谱的简单模型中描述了在$ν=1$和$ν=2$上观察到的混合间隙。
1998-06-17 cond-mat.mes-hall
Multiple crossing of Landau levels of two-dimensional fermions in double HgTe quantum wells
由两个碲化汞层组成的双量子阱系统被一个隧道透明势垒隔开,有望表现出多种相态,包括二维无带隙半金属和二维拓扑绝缘体。在这样的系统中的几个子带的存在下,导致一个丰富的填充因子图中的量子霍尔制度。我们已经进行了磁输运测量的HgTe基双量子阱在无隙和带隙状态,并观察到许多属于不同的子带朗道能级之间的交叉。我们分析了朗道能级交叉模式,并与理论计算结果进行了比较。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall
Light scattering from a periodically modulated two dimensional electron gas with partially filled Landau levels
研究了垂直磁场中周期调制二维电子气的光散射。如果子带被部分填充,则作为频率的函数的介电函数的虚部包含对于完全填充的子带的情况的附加不连续性。可以从部分填充因子确定不连续的位置,并且不连续的高度可以与调制电势直接相关。光散射截面包含一个新的峰,该峰对于整数填充是不存在的。
1997-03-12 cond-mat.mes-hall
Magneto-electrical subbands of freely suspended quantum point contacts
我们提出了一个通用的设计自由悬挂量子点接触特别大的一维子带量子化能量高达10毫电子伏。利用电子束光刻和刻蚀技术在AlGaAs/GaAs异质结中制备了嵌入二维电子系统的纳米桥。窄收缩限定经由局部面内侧栅极电容控制的量子点接触。利用输运谱研究了垂直磁场中从静电子带到朗道量子化的跃迁。大的子带量子化能量允许我们利用宽的磁场范围,从而观察到两个最低朗道能级的大交换分裂自旋隙。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetization of a two-dimensional electron gas with a second filled subband
我们测量了GaAs/AlGaAs异质结中的双子带二维电子气的磁化强度。与具有单个子带的二维电子气相比,我们观察到非1/B周期性的三角形磁化振荡,其振幅显著小于$1 μ_{\mathrm{B}}^*$/electron. All三种效应由场相关的自洽模型解释,表明磁化的形状由限制势中的振荡主导。此外,在1 K,我们观察到小的振荡在磁场的朗道水平的两个不同的子带交叉。
2003-08-25 cond-mat.mes-hall
Two-subband system in quantizing magnetic field: Probing many-body gap by non-equilibrium phonons
研究了填充因子为3的量子化磁场中的准二维电子系统的多体效应。在声子吸收光谱的表现这些影响进行了讨论。电子系统被映射到一个两能级系统的子带间分裂和回旋能量确定的水平之间的分离。电子-电子相互作用增强的激发间隙,它存在于所有值的能级间分裂。这导致声子吸收率作为磁场的函数的单峰结构,而不是非相互作用电子的双峰结构。
2001-11-20 cond-mat.mes-hall
When are the $q/3$ fractional quantum Hall states stable?
在宽GaAs量子阱中,我们可以调整费米能级($E_F$)位于两个占据的电子子带的不同朗道能级的磁输运测量揭示了在$ν$ = 10/3,11/3,13/3,14/3,16/3和17/3的分数量子霍尔态的出现和消失的显着模式。数据提供了直接的证据,$q/3$状态是稳定和强大的,即使在这样高的填充,只要$E_F$位于基态(N=0)朗道水平的两个电子子带,无论该水平属于对称或反对称的子带。显然,反对称子带的面外方向上的节点不会使$q/3$分数态不稳定。另一方面,当$E_F$位于任一子带的激发($N>0$)朗道能级时,面内方向上的波函数节点削弱或完全使$q/3$分数量子霍尔态不稳定。我们的数据还表明,$q/3$态保持稳定非常接近的两个朗道能级属于两个子带的交叉点,特别是如果水平有平行的自旋。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下,将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程,得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外,我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题,并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义,并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程,以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Wigner Crystals in the lowest Landau level at low filling factors
我们报告的结果部分填充的最低朗道能级在低电子填充因子的有限尺寸的数值研究。我们发现令人信服的证据表明,电子形成维格纳晶体在足够低的填充因子,和临界填充因子接近1/7。当nu=1/7时,我们发现当库仑相互作用的短程部分稍微改变时,系统经历了从Wigner晶体到不可压缩Laughlin态的相变。这种过渡要么是连续的,要么是非常弱的一阶。
2001-05-08 cond-mat.mes-hall
Ettingshausen Effect around Landau Level Filling Factor nu=3 Studied by Dynamic Nuclear Polarization
研究了GaAs/AlGaAs二维电子系统中朗道能级填充因子$ν=3$附近垂直于电流方向的自旋电流.在一个特殊设计的霍尔棒样品的边缘附近的动态核极化的测量表明,相对于霍尔电场的自旋电流的方向反转其极性在$ν=3$,在自旋上的朗道能级中的空穴携带的耗散电流被替换为自旋下的朗道能级中的电子。
2007-10-09 cond-mat.mes-hall
Hall conductance of Bloch electrons in a magnetic field
在不忽略朗道带耦合的情况下,研究了在垂直磁场作用下二维周期势场中电子的能谱和量子化霍尔电导.值得注意的是,即使是弱的朗道带耦合霍尔电导的显着变化相比,一个带近似的霍夫施塔特的butterfly被发现。的主要偏差是重排的子带和意想不到的子带贡献的霍尔电导。
1997-05-21 cond-mat.mes-hall
Ground State Wavefunctions of General Filling Factors in the Lowest Landau Level
本文给出了对称规范中填充因子ν=n/(2n \pm 1)和ν=1/2的一组显式试探波函数。我们表明,波函数的零点,除了那些由费米统计,是从粒子分离。零的演变填充因子是不同的检查。结果表明,在半填充状态下,波函数的占据数分布呈现2kF型振荡.基态液滴的质心运动用复合费米子的朗道能级内激发来描述。
1998-08-21 cond-mat.mes-hall
Microwave Resonance of 2D Wigner Crystal around integer Landau fillings
我们已经观察到了共振的有限频率对角电导率的实部使用微波吸收测量在高品质的二维电子系统附近的{ \em整数填充}。该共振存在于填充因子的某个邻域内,与之前在高$B$和非常小的填充因子区域观察到的弱钉扎Wigner晶体的共振定性相似.提供了围绕$ν=1$和$ν=2$测量的数据。我们解释的共振作为维格纳晶体状态周围整数朗道能级的签名。
2003-01-30 cond-mat.mes-hall
Reorientation of quantum Hall stripes within a partially filled Landau level
我们研究了填充因子对二维电子气高朗道能级输运各向异性(条纹)的影响。我们发现,在一定的面内磁场下,在给定的朗道能级内,条纹的取向对填充因子敏感。这种敏感性导致出现远离半填充的条纹,而正交取向的原生条纹位于半填充处。在单个朗道能级内各向异性轴的这种切换可以归因于本机对称性破缺势对填充因子的强烈依赖性。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Low-field quantum Hall transport in an electron Fabry-Perot interferometer: Determination of constriction filling vs front-gate voltage
本文报道了在超低温下利用Fabry-Perot电子干涉仪进行的系统的量子霍尔输运实验。GaAs/AlGaAs异质结器件由二维电子层中的刻蚀沟槽限定的两个收缩部分组成,包围着一个近似圆形的岛。沉积在蚀刻沟槽中的前栅极允许微调器件的对称性,并改变相对于体的收缩填充。低场纵向和霍尔磁输运显示出Shubnikov-de Haas振荡和整数量子霍尔平台。系统的前栅电压的变化影响的收缩和岛的电子密度,而体积密度保持不受影响。这导致纵向电阻的量子化平台,而霍尔电阻由低密度、低填充收缩所支配。在较低的领域,当量子霍尔高原未能发展,我们观察到批量舒布尼科夫-德哈斯振荡系列对应于一个整数填充的磁电子带中的收缩。这表明在10 mK时,整个干涉仪区域在这些较低的场仍然是量子相干的。分析数据内的Fock-Darwin模型,我们得到的收缩电子密度作为一个功能的前栅极偏置,外推到零场,电子限制在收缩产生的电子子带(电导通道)的数量。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall
Transition from an electron solid to the sequence of fractional quantum Hall states at very low Landau level filling factor
在低朗道水平填充的二维电子系统,通常与电子晶体的形成,我们观察到局部极小值在Rxx在填充因子nu=2/11,3/17,3/19,2/13,1/7,2/15,2/17,和1/9。这些分数量子霍尔(fractional quantum hall,简称FHE)态中的每一个都只在填充因子特定的温度以上出现。这可以解释为电子晶体的熔化和随后的电子液体的形成。观察到的一系列的费米态遵循从nu=1/6和nu=1/8发出的一系列复合费米子态。
2003-03-20 cond-mat.mes-hall
Shell filling in closed single-wall carbon nanotube quantum dots
在单壁碳纳米管中形成的封闭一维量子点的光谱中,我们观察到了二重壳层填充现象。它的签名包括一个双峰分布的额外的能量,相关的激发光谱不同的电子数,和交替的自旋的添加电子。这提供了与更高维度中的量子点的对比,其中不存在这种自旋配对。我们还看到了一个额外的四倍周期性的迹象,表明K-K'子带壳。我们的研究结果表明,在大多数孤立的纳米管点壳填充的情况下,从无序或不均匀的结果。
2001-12-18 cond-mat.mes-hall
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
Multicomponent fractional quantum Hall states with subband and spin degrees of freedom
在宽GaAs量子阱中,两个电子子带被占据,我们施加平行磁场或增加电子密度,以引起这些子带的两个$N=0$朗道能级的交叉,并具有相反的自旋。在交叉点附近,填充因子范围$1<ν<3$内的分数量子霍尔态表现出一系列由自旋和子带自由度之间的相互作用引起的赝自旋极化跃迁。跃迁的场位置产生了复合费米子离散能级分离的新的定量测量。令人惊讶的是,当电子具有更高的自旋极化时,分离更小。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Protection in a Landau Flat Band at $ν=7/11$, a Candidate Filling Factor for Unconventional Correlations
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
Resonant Landau-Zener transitions in helical magnetic fields
研究了螺旋磁场中磁性半导体波导(纳米线)中自旋相关的电子输运。我们已经表明,除了位于等于螺旋场幅度$B_h$的磁场处的已知电导下降之外,在不同于$B_h$的磁场处出现额外的电导下降(电导为零)。这种效应发生在非绝热制度被解释为从自旋分裂的子带之间的共振朗道-齐纳跃迁。
2014-10-28 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
Metastable Charge Distribution Between Degenerate Landau Levels
本文研究宽量子阱中简并朗道能级交叉处的电子分布不稳定性,发现强无序导致磁滞现象,而层内相互作用主导时可在 1/3 和 2/3 填充处稳定分数量子霍尔效应。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Opening an energy gap in an electron double layer system at integer filling factor in a tilted magnetic field
我们利用磁电容测量来研究在倾斜磁场中具有栅极电压调谐的电子密度分布的双层系统的光谱。对于填充因子为$ν=3$和4的正常磁场中的耗散态,发现平行磁场分量引起费米能级处的开隙。我们解释了平行场引起的朗道波函数的正交性破缺对两个子带不同量子数的影响。
2000-05-22 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
Dynamic nuclear polarization at high Landau levels in a quantum point contact
我们展示了一种在高朗道能级下工作的量子点接触中探测核自旋的方法。电阻检测的核磁共振(RDNMR)可以在低于$1$ T的磁场下达到$5$ th Landau能级。我们能够保留的RDNMR信号中的第一个一维子带的自旋简并仍然保留的条件。此外,轨道运动对第一个1D子带的影响可以比静电约束的影响小。该方法是研究量子点接触在零磁场附近电子态的一种很有前途的手段。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Disorder Enhanced Nuclear Spin Relaxation at Landau Level Filling Factor One
用全电学方法测量了量子霍尔区GaAs二维电子系统的核自旋弛豫率(1/ $T_1$)。在1/ $T_1$和$ν$中,在朗道能级填充因子$ν=1$附近观察到“倾斜平台”特征。平台的宽度和幅度都随着电子密度的减小而增大。在低温下,1/ $T_1$在倾斜的平台区内表现出Arrhenius温度依赖性。提取的能隙比相应的电荷传输间隙小两个数量级。这些结果指出了无序增强核自旋弛豫的非平凡机制,其中微观不均匀性对与skyrmions相关的低能自旋激发起关键作用。
2015-04-10 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
Novel Radiation-induced Magnetoresistance Oscillations in a Nondegenerate 2DES on Liquid Helium
本文报道了在束缚于液氦表面的非简并二维电子中,由子带间共振吸收引起的新型磁阻振荡的观测结果。的振荡是周期性的1/B和起源于散射介导的跃迁的激发电子到朗道状态的第一子带。振荡的结构受到朗道能级碰撞展宽和多电子效应的影响。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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