Spin-Selective Equilibration among Integer Quantum Hall Edge Channels
已知量子霍尔边缘模式之间的平衡取决于无序势和边缘的陡度。具有更高迁移率的现代样品和具有更低电子温度的设置要求对该主题进行进一步探索。我们开发了一个框架来系统地测量和分析许多(多达8个)整数边缘模式的平衡。我们的研究结果表明,自旋选择性耦合占主导地位,即使是平行自旋的非相邻通道。磁场和体积密度的变化使我们能够控制平衡,直到它几乎完全被抑制,并仅由单个微观散射体主导。该方法可作为研究和设计改进器件以及研究分数阶和其他奇异态的指导。
2021-12-23 cond-mat.mes-hall
Heat equilibration of integer and fractional quantum Hall edge modes in graphene
分数量子霍尔效应的空穴共轭态具有反向传播的边缘通道,其被认为交换电荷和能量。这些交换一直是广泛的理论和实验工作的主题;特别是,目前还不清楚整数量子霍尔边缘通道的存在是否源于完全填充的朗道能级影响沿边缘的热平衡。在这封信中,我们提出了热传输测量量子霍尔态的石墨烯证明,整数通道可以强烈平衡与分数的,导致显着不同的制度的量子化的热传输,取决于边缘静电。我们的研究结果可以更好地理解复杂的边缘物理分数量子霍尔制度。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
Absent thermal equilibration on fractional quantum Hall edges over macroscopic scale
二维拓扑绝缘体,特别是量子霍尔态,其特征在于绝缘体和导电边缘。分数态可以承载下游(由磁场决定)和上游传播边缘模式,这导致复杂的输运行为。在这里,我们结合两种测量技术,局部噪声测温和热导,研究与反向传播的边缘模式的状态的热性质。我们发现,虽然对向传播的边缘模式之间的电荷平衡是非常快的,热的平衡是非常低效的,导致几乎弹道热传输宏观距离。此外,我们观察到一个紧急量子化的热导与强相互作用不动点的边缘模式。这种对具有反向传播模式的边缘上的热平衡的新理解是提取奇异5/2状态的拓扑顺序的自然途径。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall
Tuning equilibration of quantum Hall edge states in graphene - role of crossed electric and magnetic fields
利用静电门技术在石墨烯中建立了一个一维横向可调超晶格,并在其中探测了量子霍尔效应。沿超晶格内部的静电门形成的边缘状态观察到缺乏平衡。我们在不同电荷密度区域的界面处产生强的局部电场。交叉的电场和磁场改变了朗道能级(LL)的波函数-这是石墨烯特有的现象。在共同传播的电子和空穴在界面处的区域中,电场足够高以修改朗道能级,从而导致增加的散射,该散射调谐边缘状态的平衡,并且这导致大的纵向电阻。
2015-12-27 cond-mat.mes-hall
Individual scatterers as microscopic origin of equilibration between spin- polarized edge channels in the quantum Hall regime
在量子霍尔制度中的自旋极化边缘状态之间的平衡长度被测量为施加到边缘沟道顶部的电极上的栅极电压的函数。可再现的耦合波动被观察和解释为一个介观指纹的单个自旋翻转散射体,打开和关闭。建立了一个分析宏观边缘态耦合的单个散射体模型,并提取了样品中这些散射体的特征值。对于所有的样品调查,自旋翻转散射体之间的距离位于德鲁德和量子散射长度之间。
1998-09-01 cond-mat.mes-hall
Equilibration of quantum Hall edge states by an Ohmic contact
欧姆接触是电子光学中的关键元件,但至今尚未得到明确的理论描述。我们提出了一个模型的欧姆接触作为一片金属的有限电容$C$附加到量子霍尔边缘。结果表明,在欧姆接触中,带电的量子霍尔边缘态可能与中性激发有弱耦合。因此,尽管是中性激发的储存器,但是如果欧姆接触的温度小于$\hbarΩ_c$,则欧姆接触不能有效地平衡边缘状态,其中$Ω_c$是接触的逆RC时间。浮置接触的该能量尺度可以变得与单电子充电能量$e^2/ C$一样大。
2013-05-05 cond-mat.mes-hall
Equilibration of quantum hall edge states and its conductance fluctuations in graphene p-n junctions
本文报道了在石墨烯(p-n-p/n-p-n)器件中量子霍尔(QH)平台的双极区中的电导突变(CF)的观测结果。在双极制度的CF示出,以减少与增加的偏压和温度。在高温下(高于7 K)的CFs完全消失和平坦的量子化平台恢复在双极制度。基于pn结处手性通道的完全平衡,QH平台的值在理论上是一致的。不同填充因子的CF的振幅遵循随机矩阵理论预测的趋势。虽然实验值和理论值之间存在着不匹配,但在较高的填充因子下,实验值变得更接近理论预测。CFs的抑制及其依赖性已被理解为存在于pn结的时间依赖性障碍。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Selective equilibration of spin and valley polarized quantum Hall edge states in graphene
我们报告的双栅极,单层石墨烯器件的量子霍尔制度的运输测量,允许独立控制相邻区域的填充因子。器件质量的进步使我们能够研究边缘状态之间的散射时,四倍的朗道能级的简并被解除电子相关性,导致边缘状态的自旋和/或谷极化。在这个新的制度中,我们观察到一个戏剧性的偏离更无序的设备中看到的平衡:边缘状态与相反的自旋传播没有混合。因此,从输运推断的平衡程度可以揭示在每个填充因子下的基态的自旋极化。特别是,第一朗道水平被证明是自旋极化在半填充,提供了一个独立的确认的结论参考。[1]的文件。在双极制度的电导强烈抑制,表明共同传播的边缘状态,即使具有相同的自旋,不沿PN接口平衡。我们将这种行为归因于在PN界面处形成绝缘nu=0条带。
2014-03-10 cond-mat.mes-hall
Impact of electron heating on the equilibration between quantum Hall edge channels
当两个相互接触的量子霍尔(QH)边缘通道相互作用时,它们可以通过散射过程平衡它们的不平衡。在目前的工作中,我们使用一个可调QH电路来实现共同传播的边缘通道之间的连接,其长度可以控制与连续性。这样的可变器件使我们能够研究当结长d改变时电流-电压特性如何演变。最近的实验与固定的几何结构报道了一个显着降低的阈值电压的光子发射的开始,其起源仍在争论中。我们的空间分辨测量表明,这种阈值位移取决于结的长度。我们讨论了这个意想不到的结果的基础上的一个模型,该模型表明,加热的电子是占主导地位的过程负责所观察到的阈值电压的降低。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm conductance oscillations and current equilibration in local n - p junctions in graphene
我们考虑一个小的p型岛内定义的n型石墨烯纳米诱导的电位的浮动电极。在量子霍尔条件下,岛支持本地化在$n-p$结的持续电流。当耦合到石墨烯边缘时,岛充当Aharonov-Bohm干涉仪。我们评估的静电电位附近的电荷中性点,并考虑在结的两侧的电流平衡的带内的浮栅诱导。利用虚探针技术引入非相干平衡。我们描述了相干Aharonov-Bohm电导振荡的量子霍尔分数平台由于电流平衡的演变。
2018-09-18 cond-mat.mes-hall
Nonconventional Quantized Hall Resistances Obtained with $ν= 2$ Equilibration in Epitaxial Graphene $p-n$ Junctions
我们已经证明了单层外延石墨烯$p-n$结器件的毫米级制造使用简单的紫外光刻,从而显着减少设备的处理时间相比,通常用于获得尖锐的结的电子束光刻。这项工作提出的测量产生非常规的,分数倍的典型的量化霍尔电阻在$ν=2$($R_H\approx 12906 Ω$),采取的形式:$\frac{a}{b}R_H$。这里,已经观察到$a$和$b$取诸如1、2、3和5的值以形成$R_H$的各种系数。此外,我们提供了一个框架,用于探索未来的设备配置使用LTspice电路模拟器作为指导,以了解丰富的可用分数之一,可以测量。这些结果支持了大幅简化器件处理时间的潜力,并可用于许多其他二维材料。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall
Counterflowing edge current and its equilibration in quantum Hall devices with sharp edge potential: Roles of incompressible strips and contact configuration
报道了在高磁场下InAs量子阱中观察到的导致量子霍尔(QH)效应击穿的反向边缘电流。反向流动的边缘通道产生的费米能级钉扎的InAs和由此产生的尖锐的边缘电位向下弯曲。通过测量不同边缘长度的逆流电导,我们确定了在体积整数填充因子$ν= 1$-$4$下逆流模式的有效数$\langle N_\text{C} \rangle$及其平衡长度$λ_\text{eq}$。$λ_\text{eq}$随磁场$B$呈指数增加,在$B \geq 7.6$ ~T时达到$ν= 4$的$200~μ$ m。我们的数据揭示了最内层的不可压缩带在确定$\langle N_\text{C} \rangle$和$λ_\text{eq}$中的重要作用以及接触构型对QH效应击穿的影响。我们的研究结果表明,逆流边缘通道表现为输运异常,只有在高场和短的边缘。这反过来表明,即使在整数QH制度,边缘状态的实际微观结构可以不同于从宏观输运测量,这是相关的各种系统,包括原子层材料的预期。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall
Vanishing thermal equilibration for hole-conjugate fractional quantum Hall states in graphene
通过边缘通道的输运负责量子霍尔(QH)相的传导。拓扑结构决定了电荷和热输运系数的量子化。当非相干平衡过程占主导地位时,这些结果接近稳健的量化值。在这里,我们报告测量的整数和分数量子霍尔(HGH)相,实现在hBN封装的石墨门控双层石墨烯器件的电导和热导。值得注意的是,对于填充因子为$ν=5/3$和$ν=8/3$的复杂边缘,对应于部分填充朗道能级的范型空穴共轭双氢相$ν=2/3$,我们发现热平衡消失。这是惊人的,考虑到,在同一时间,我们的结果的电导表明有效的电荷平衡。这些结果与我们的理论分析一致,指出在强静电相互作用的极限下,热平衡长度是发散的。我们的结果阐明了电子二维拓扑相中从介观到鲁棒拓扑主导输运交叉的微妙本质。
2021-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Equilibration and Filtering of Quantum Hall Edge States in Few-Layer Black Phosphorus
我们在少层黑磷(BP)器件中实现了p-p '-p结,并利用磁输运测量研究了不同电荷密度区域界面处边缘态的平衡和传输。我们观察到两个完全平衡,所有的边缘通道平衡,并在接口,和部分平衡,只有平衡只发生在模式相同的自旋极化。此外,结中具有低掺杂水平的内部p '区可以用作高掺杂p区的滤波器,这表明边缘沟道的栅极可调谐传输。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ballistic-to-diffusive transition in engineered counter-propagating quantum Hall channels
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, SPEC(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、物理谱与现象实验室);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(物质材料研究所电子与光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(物质材料研究所材料纳米架构研究中心);Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室、巴黎高等师范学院、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心、索邦大学、巴黎西岱大学)
研究通过可调的反向传播边缘态实现量子反向传播通道中的球面到扩散转变,展示了通过可控参数模拟电子共轭态和其它量子反向传播效应的实验方法。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall
Charge-conserving equilibration of quantum Hall edge states
该研究针对量子霍尔系统边缘的非平衡态问题,指出传统完全平衡图像违背电荷守恒,通过唯象传输线模型证明长距离下电子分布函数的平衡修正以1/√L的形式缓慢衰减。
2024-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spatially-resolved analysis of edge-channel equilibration in quantum Hall circuits
我们展示了一个创新的量子霍尔电路与可变的几何形状采用可移动的静电势引起的偏置原子力显微镜针尖。我们利用这个额外的自由度,以确定微观机制,允许两个共同传播的边缘通道,以平衡其电荷不平衡。实验结果进行了比较紧束缚模拟的基础上一个现实的模型的障碍潜力。这项工作还提供了一个实验实现的光束混合器之间的共同传播的边缘通道,最近提出的新一类量子干涉仪仍然难以捉摸的积木。
2011-02-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Separately contacted edge states: A new spectroscopic tool for the investigation of the quantum Hall effect
使用一个创新的组合的准Corbino样品的几何形状和交叉门技术,我们已经开发出一种方法,使我们能够单独接触单边缘通道中的量子霍尔制度和调查他们之间的平衡。执行4点电阻测量,我们直接获得的信息的能量和几何结构的边缘区域和平衡长度的电流传输通过朗道-以及自旋间隙。基于几乎自由选择的参与边缘通道的数量和它们的相互作用长度的参数空间的系统调查成为可能。
2001-11-26 cond-mat.mes-hall
Thermal equilibration on the edges of topological liquids
在量子霍尔效应及其他领域,热导已成为拓扑有序性的有力探针。实验结果的解释主要取决于样品尺寸和平衡长度的比值,对向传播手征模之间的能量交换变得显着。我们发现,在低温下的平衡长度发散为$1/T^2$几乎所有的阿贝尔和非阿贝尔拓扑秩序。一个更快的$1/T^4$的发散是存在于非阿贝尔PH-Pfidian和负通量Read-Rezayi液体的边缘。我们解决的实验结果的$1/T^2$和$1/T^4$法律在一个样本中,短于平衡长度。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall
Manifestation of a complex edge excitation structure in the fractional quantum Hall regime at high filling factors
我们在实验条件下,在高分数填充因子4/3,5/3,这使我们能够获得高的不平衡条件下,实验研究整个样品边缘的平衡。我们发现,即使在平带的情况下,在样品边缘没有势垒生存的边缘缺乏充分的平衡。我们解释这一结果作为复杂的边缘激发结构在高分数填充因子4/3,5/3的表现。此外,在$ν_c=1$不可压缩带的迁移率间隙确定在正常和倾斜的磁场。
2007-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synthesizing a Fractional v=2/3 State from Particle and Hole States
分数量子霍尔效应的空穴共轭态发生拓扑边重构。经常研究的填充因子v=2/3的偏振态最初被提出来包含两个反向传播的边缘模式:下游v=1和上游v=1/3。然而,这两种模式之间的电荷平衡总是导致观察到的下游v=2/3电荷模式伴随着上游中性模式(防止观察到原始提议)。在这里,我们提出了一种新的方法来合成的v=2/3的边缘模式从其基本的反向传播的带电成分,允许两个反向传播的电荷模式之间的控制平衡。这个新颖的平台是基于一个精心设计的双量子阱,它拥有两个填充的电子子带(下和上),与相应的填充因子,vl和vu。通过将2D平面分成两个门控相交的半部,每个半部具有不同的填充物,可以沿着相交线形成反向传播的手征模式。这些模式之间的平衡可以用顶栅的电压和磁场来控制。我们的测量的两端电导G2 T和中性模式的存在下,允许从非平衡的充电模式,表现为G2 T =(4/3)e2/h,到完全平衡的模式,与下游的充电模式与G2 T =(2/3)e2/h伴随着上游中性模式的过渡。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall
Fractional charge and fractional statistics in the quantum Hall effects
具有分数电荷和分数统计的准粒子是分数量子霍尔效应的关键特征。我们将详细讨论分数电荷和统计的定义,以及这些性质可能被观察到的方式。除了理论基础之外,我们还回顾了该领域的实验现状。我们还讨论了非阿贝尔统计的概念,并试图找到非阿贝尔准粒子在某些量子霍尔系统中存在的实验证据。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
On the ground state of fractional quantum Hall effect
这篇论文已被作者撤回。
1998-11-12 cond-mat.mes-hall
The Fractional Quantum Hall Effect
简要介绍了1998年获得诺贝尔奖的分数阶量子霍尔效应现象。我们还解释了把分数量子霍尔效应描述为复合费米子的整数量子霍尔效应的复合费米子图像。
1999-02-22 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantization and Fractional Quantum Hall Effect
提出了一种二维空间的分数阶量化方法。利用多层黎曼曲面上的边界条件,将二维电子的角动量量子化为分数。给出了不可压缩量子流体态的扩展波函数,并给出了凝聚能和激发能。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall
Contacts, equilibration, and interactions in fractional quantum Hall edge transport
我们研究了电子输运通过一个多通道分数量子霍尔边缘的存在下,通道间的相互作用和通道之间的随机隧穿,重点接触的作用。我们讨论的主要例子是填充因子为2/3的边缘,有两个反向传播的通道。已经建立了一个一般的框架来描述接触的多通道的边缘作为热储,我们特别关注的线结模型的接触和调查非相干电荷传输的任意强度的通道间的相互作用下的接触,可能不同的,外面。我们表明,电导并不明确地依赖于相互作用的强度无论是在接触区域内或外(隐含地,它只取决于通过重整化的隧穿率)。相反,长线结接触的特征在于单个参数,该参数定义了与接触处于热平衡的模式,并且由接触下方的各种类型的散射的相互作用确定。这个参数-在理想化的热储模型中扮演有效相互作用强度的角色-通常是非零的,并且影响电导。我们制定了一个框架的分馏重整化隧穿来描述的影响,在存在通道间相互作用的输运无序。在这个框架内,我们给出了一个详细的讨论的电荷平衡任意强相互作用在散装的边缘和任意有效的相互作用的特点线结接触。
2021-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological excitation in the Fractional Quantum Hall system
在Ginzburg-Landau理论框架下研究了涡旋和Skyrmions两种拓扑激发。我们得到了分数量子霍尔系统的拓扑激发与序参量之间的严格关系。我们还讨论了分数量子霍尔系统中涡旋的演化。
2001-11-01 cond-mat.mes-hall
Equilibration of integer quantum Hall edge states
我们研究平衡的量子霍尔边缘态在整数填充因子,实验涉及点接触有限偏置的动机。理想化的实验情况和扩展的量子淬火的概念,我们考虑时间演化从一个初始的非平衡态在一个几何不变的系统。我们表明,电子相互作用使系统在很长一段时间内进入稳态。引人注目的是,这种状态不是热状态:它的性质取决于初始电子分布的全泛函形式,而不仅仅取决于初始能量密度。此外,我们证明,在很长一段时间的隧道态密度的测量可以产生高估或低估的能量密度,这取决于分析的细节,并讨论这一发现与实验观察到的明显的能量损失。更具体地说,我们处理几个单独的情况下:填充因子ν=1,我们讨论由于有限范围或库仑电子之间的相互作用在同一个通道的弛豫,和填充因子ν=2,我们检查弛豫由于电子之间的接触在不同的通道之间的相互作用。在这两种情况下,我们计算分析的单粒子关联函数的长时间渐近。这些结果得到了任意时刻的精确解的支持,在该解中,两个通道的电子分布都是热的,但温度不相等,我们还研究了隧穿态密度。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance fluctuations at the fractional quantum Hall plateau transitions
我们得到了一个“平均场”标度流的纵向和霍尔电导率在分数量子霍尔制度。利用复合费米子图像,假设复合费米子遵循整数量子霍尔效应的Khmelnitskii-Pruisken标度流,确定了决定不同分数量子霍尔态之间跃迁的不稳定不动点.得到了临界纵向电导率和临界霍尔电导率在不稳定不动点处的分布,并讨论了这些结果对介观量子霍尔系统实验的意义.
1997-11-18 cond-mat.mes-hall
Two-Roton Bound State in the Fractional Quantum Hall Effect
分数量子霍尔效应的最低能量、长波长中性激发的真实性质一直是一个悬而未决的问题。在这封信中,我们确定它是一个两轮束缚态。
2000-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic Induction Dependence of Hall Resistance in Fractional Quantum Hall Effect
通过分析[J. P. Eisenstein和H. L. Stormer,{Science} { \bf 248},1510(1990)]。该公式是作为磁感应强度、化学势和温度的函数给出的。霍尔电阻函数包含一个单电子能谱,它具有三个可调参数的唯象微扰项。该公式产生了与实验一致的12个平台。这些扰动可以解释为三维空间中朗道轨道的岁差或章动。
2018-01-12 cond-mat.mes-hall
Topologically induced fractional Hall steps in the integer quantum Hall regime of $MoS_2$
利用线性响应理论推导了二硫化钼单层膜的量子磁输运性质。特别分析了拓扑项对纵向电导率和霍尔电导率的影响。霍尔电导率在整数量子霍尔区呈现分数阶跃。进一步完整的自旋和谷极化的纵向电导率被认为是在这些拓扑条款的存在。最后,舒布尼科夫-德哈斯振荡被抑制或增强的这些拓扑项的符号。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Exclusonic Quasiparticles and Thermodynamics of Fractional Quantum Hall Liquids
分数量子霍尔液体中的准电子和准空穴服从分数(包括非平凡)互斥统计。它们的统计矩阵可以从几种可能的状态计数方案中确定,涉及对统计相关性的不同假设。在广义理想气体近似下,研究了分数量子霍尔液体在填充物$1/m$($m$ odd)附近的准粒子对的热激活和低温下的热力学性质.分数量子霍尔效应中的分级态的存在被证明是相关准粒子的排斥性质的一种表现。对于磁性,顺磁性-抗磁性转变似乎是可能的,在有限的温度。
1997-06-04 cond-mat.mes-hall
Non-Linear hydrodynamics and Fractionally Quantized Solitons at Fractional Quantum Hall Edge
我们认为,无隙分数量子霍尔边缘态的动力学本质上是非线性的,它的特点是分数量子孤子沿边缘传播。孤子的观测将是分数电荷的直接证据。我们证明了Laughlin的量子态的非线性动力学是由量子Benjamin-Ono方程。无带隙边缘态的非线性动力学是由BohOH液体中的带隙模决定的。边缘模的色散可追溯到双边界层。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Extracting the anyon charge from shot noise in complex fractional quantum Hall edges
Konkuk University(建国大学);Karlstad University(卡尔斯特德大学)
本文提出一个通用框架,用于解析复杂分数量子霍尔边缘的散粒噪声,通过组合自相关与互相关抑制加热影响,从而准确提取隧穿准粒子电荷。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall
High field fractional quantum Hall effect in optical lattices
我们考虑了在模拟的大磁场作用下光晶格中相互作用玻色子原子。我们发展了一个类似于双层分数量子霍尔系统的模型,该模型在每个晶格单元的磁通量量子数的简单有理数附近有效。然后,我们计算了它的基态,磁长度,分数填充,并发现意想不到的符号变化的霍尔电流。最后,我们研究通过散粒噪声和霍尔电流测量检测这些新功能的方法。
2006-04-26 cond-mat.mes-hall
Activation energies for spin-reversed excitations in the fractional quantum Hall effect
在分数霍尔制度的运输实验中测得的活化能对应于所需的能量,以创建一个远分离的粒子空穴对。我们计算了几个分数量子霍尔态,激发复合费米子反转其自旋量子数的激发能隙。我们的研究结果表明,这种自旋反转激发可能是相关的实验可访问的制度。
2002-07-25 cond-mat.mes-hall
Paired fractional quantum Hall states and the nu=5/2 puzzle
本文综述了$ν=5/2$分数量子霍尔态的研究工作,重点介绍了有关成对态的最新进展。
2000-11-24 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall effect without energy gap
在分数量子霍尔效应下,我们测量了门控GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As异质结中二维电子系统(2DES)的对角($ρ_{xx}$)和霍尔($ρ_{xy}$)磁阻张量分量,以及2DES与门极之间的电容.我们在相当低的磁场下观察到了1/3和2/3分数量子霍尔效应,此时相应的量子态密度的分数极小值已经消失,表明准粒子能隙被完全抑制。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
The stability of the fractional quantum Hall effect in topological insulators
随着最近在拓扑绝缘体表面观察到类石墨烯朗道能级,分数量子霍尔效应的可能性,这是强关联的基本特征,已经变得令人感兴趣。一些实验已经报道了朗道内能级结构,这暗示了分数量子霍尔效应。本文从理论上讨论了分数量子霍尔效应的可行性,并认为虽然这种效应在理想情况下应该发生在$n=0$和$|n|=1$朗道能级上,但在更高的$|n|$朗道能级上却被排除了。与石墨烯不同,拓扑绝缘体中的分数量子霍尔效应被预测为由于自旋轨道耦合而在$n=1$和$n=-1$朗道能级之间显示出有趣的不对称性。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Experimental Test of Condensate-Excitation Theories of the Fractional Quantum Hall Effect
它表明,作为凝聚的电子系统到一个基态与分数带电激发的描述是不符合实验观察。分数平台中的霍尔电压作为化学电势差的性质消除了作为载流子的冷凝物,并且纵向电导的温度依赖性消除了载流子的激发图像。
2000-09-27 cond-mat.mes-hall
Edge reconstructions in fractional quantum Hall systems
表现分数量子霍尔效应的二维电子系统具有量子化的霍尔电导和无耗散的体积。这些系统中的输运只发生在存在无隙激励的边缘。利用推广的分数量子霍尔效应的哈密顿理论,对不同填充因子下分数量子霍尔系统的边缘态进行了{ \it微观}计算.我们发现,在$ν=1/3$的量子霍尔边缘经历了重建的背景电位软化,而量子霍尔边缘在较高的填充因子,如$ν=2/5, 3/7$,是强大的重建。我们提出的结果的边缘状态依赖于各种系统参数,如温度,电子-电子相互作用的功能形式和范围,和限制的潜力。我们的结果对分数量子霍尔系统边缘的隧穿实验具有指导意义。
2003-08-01 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Hierarchy and the Second Landau Level
我们推广分数量子霍尔层次图像适用于任意的,可能非阿贝尔,分数量子霍尔状态。将其应用于nu = 5/2的Moore-Read态,构造了新的显式试探波函数来描述第二朗道能级的分数量子霍尔效应.由此产生的层次结构的状态,再现填充分数的所有观察到的霍尔电导高原在第二朗道水平,其特征在于电子配对的基态和激发光谱,其中包括非阿贝尔的伊辛型的任意子。我们提出这是一个统一的图片,其中p波配对的特点分数量子霍尔效应在第二朗道水平。
2008-09-18 cond-mat.mes-hall
Dependence of the Fractional Quantum Hall Edge Critical Exponent on the Range of Interaction
对A.M.Chang等人,PRL 86,143(2001)的评论。
2001-01-16 cond-mat.mes-hall
Abelian and Non-abelian Hall Liquids and Charge Density Wave: Quantum Number Fractionalization in One and Two Dimensions
以前,我们已经证明,在一个环面上,阿贝尔量子霍尔液体的电荷密度波作为较小的尺寸的环面是变化的。在这项工作中,我们将这一结果推广到非阿贝尔玻色子霍尔态。这些工作的结果是实现了一维(聚乙炔)和二维(分数量子霍尔效应)的量子数分数化的范例实际上是等价的。
2006-08-07 cond-mat.mes-hall
Shot-noise evidence of fractional quasiparticle creation in a local fractional quantum Hall state
我们已经通过实验确定了分数准粒子的创建在隧道过程中通过本地分数量子霍尔(HHH)状态。在整数量子霍尔(IQH)系统中,在量子点接触(QPC)附近的低密度区制备了局域的量子H-H态。散粒噪声的测量揭示了一个明确的过渡,在低偏压下的基本电荷隧穿在高偏压下的分数电荷隧穿。分数散粒噪声与T1(1?T1),其中T1是IQH边缘信道的传输概率。这种二项分布表明分数准粒子从IQH态出现,并通过局部IQH态传输。对这一隧穿过程的研究将使我们能够阐明Laughlin准粒子的动力学行为。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of the next generation fractional quantum Hall effect
迄今为止观察到的大多数分数属于序列$ν=n/(2pn\pm 1)$和$ν=1-n/(2pn\pm 1)$,$n$和$p$整数,被理解为熟悉的复合费米子的{ \em积分}量子霍尔效应。然而,这些序列无法容纳许多组分,例如最近在极低温度下的超高迁移率样品中发现的$ν=4/11$和5/13。我们证明了这些“下一代”分数量子霍尔态被精确地描述为复合费米子的{ \em分数}量子霍尔效应。
2004-04-03 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Effects in the Fractional Quantum Hall Regime
量子霍尔流体的边缘态提供了一个机会,研究介观效应在一个高度相关的电子系统,这是实验和理论上易于处理。本文综述了分数量子霍尔效应中持续电流和Aharonov-Bohm磁导振荡的研究进展。
1997-09-05 cond-mat.mes-hall
Chern-Simons Theory of Fractional Quantum Hall Effect in (Pseudo) Massless Dirac Electrons
通过统计规范变换,我们从相互作用的二维(伪)狄拉克电子的微观哈密顿量导出了有效场论。量子化霍尔电导为$σ_{xy}=\frac{e^2}{h}(2k-1)$,其中$k$为任意整数。也有拓扑激发具有分数电荷和服从分数统计。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall
Resistivity peak values at transition between fractional quantum Hall states
在分数量子霍尔态之间的过渡的对角电阻率的峰值在文献中的实验数据进行了比较与理论预测。结果发现,大多数的峰值接近理论值的二维系统具有中等的迁移率。
2008-07-19 cond-mat.mes-hall
Mobility gap in fractional quantum Hall liquids: Effects of disorder and layer thickness
研究了有限层厚和关联无序势作用下分数量子霍尔区二维电子气的行为。将陈氏数的计算推广到多体系统,在微观模型下,根据陈氏数的分布确定分数量子霍尔态的迁移率带隙。我们发现实验测量的激活间隙和我们计算的迁移率间隙之间的协议,结合无序势和层厚度的影响。我们澄清了分数量子霍尔态的迁移率带隙和光谱带隙之间的区别,并解释了无序驱动的带隙坍塌以及随后从分数量子霍尔态到绝缘体的跃迁。
2005-05-21 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the spin polarization in the fractional quantum Hall effects
使用我最近与R. Shankar,我计算了自旋极化对温度的依赖关系,在$ν=1/3$和$ν=2/5$的自旋不变的分数量子霍尔态。我将我的结果与$ν=1/3$的实验进行比较,发现相当好的一致性。
2000-04-19 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall plateaus in mosaic-like conductors
我们报告了一个简单的路线产生磁输运数据,导致分数量子霍尔平台的电导。生成模型的成分是具有整数量子霍尔效应的导电瓦和金属连接体,进一步的基尔霍夫规则。当在马赛克中连接几个相同的瓷砖时,电导值会出现分数阶跃。更丰富的光谱表示几个分数时,发生的瓷砖参数变化。部分模拟数据得到了高磁场中有目的设计的石墨烯镶嵌的支持。研究结果强调,分数电导值的发生,特别是在两端测量,并不一定表明相互作用驱动的物理。我们强调的重要性,一个独立的确定的电荷密度和严格讨论的相似性和差异的分数量子霍尔效应。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall
Moiré Assisted Fractional Quantum Hall State Spectroscopy
分数量子霍尔制度中的朗道能级内激发无法通过光学吸收测量获得。我们指出,光学探头是由莫尔图案产生的周期性电位。我们的观察的动机是最近的观察分数量子霍尔不可压缩状态的莫尔图案的石墨烯在六方氮化硼衬底上,并在理论上基于$f-$求和规则的考虑补充的莫尔势对多体状态的影响的微扰分析。
2016-12-10 cond-mat.mes-hall