Quantum anomalous Hall effects and emergent $\rm{SU}(2)$ Hall ferromagnets at fractional filling of helical trilayer graphene
本研究针对螺旋三层石墨烯高陈数能带的关联拓扑态问题，通过精确对角化预测了分数填充下的新型量子霍尔物相，揭示了非平带中的涌现$\rm{SU}(2)$霍尔铁磁性并确定了实验实现的最优填充区间。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Filling-enforced constraint on the quantized Hall conductivity on a periodic lattice
讨论了二维周期晶格上带隙绝缘体中的量子霍尔效应。我们推导出量子化霍尔电导率与每个物理单元的电荷和通量密度之间的普遍关系。这是由磁平移对称性和大规范不变性得出的，并且适用于非常普遍的一类相互作用多体系统。它可以理解为Laughlin规范不变性论证和Lieb-Schultz-Mattis型定理的结合。各种互补的论点，基于切割和胶水程序，多体电极化的强度，和磁平移对称性的分数代数，给出。我们的普遍关系适用于几个例子，以显示非平凡的约束。特别地，在每个物理单元格的部分电荷填充下的带隙基态必须具有非零霍尔电导率或任意子激发，不包括平凡的莫特绝缘体。
2020-02-01 cond-mat.str-el
Filling factor dependence of the fractional quantum Hall effect gap
我们直接测量了GaAs/AlGaAs单异质结中二维电子系统中填充因子穿过nu = 1/3和nu = 2/5分数能隙时低温极限下的化学势跃变。在高磁场B中，两个间隙都是B的线性函数，斜率与分母的倒数1/q成比例。当费米能级位于外部时，分数能隙部分闭合。经验分析表明，在最高可达磁场中，理想二维电子系统的化学势跃变与q^{-1}B^{1/2}成正比。
2008-03-19 cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of Quantum Hall Systems at Half Filling
用直接对角化方法计算了短程无序下$ν=1/2$和$ν=9/2$量子Hall态的纠缠熵.自旋极化电子被限制在单个朗道能级上，并与长程库仑相互作用。对于$ν=1/2$，纠缠熵是无序强度的光滑单调函数。对于$ν=9/2$的纠缠熵是非单调的暗示的固-液相变。作为$ν=1/2$跃迁的模型，研究了二维无序的自由费米子。数值结果表明，纠缠熵的尺度是$L$，而不是无无序情况下的$L \ln{L}$。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Spin-Orbit Interaction Enhanced Fractional Quantum Hall States in the Second Landau Level
在球几何条件下，利用精确对角化方法和密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了自旋轨道相互作用下填充分数为7/3和5/2的分数量子霍尔效应.在这些填充物处的试验波函数是Laughlin态和Moore-Reed-Pfavian态。计算了分数填充因子为7/3和5/2时第二朗道能级的基态激发能隙和对关联函数。我们发现自旋轨道相互作用稳定了分数量子霍尔态。
2010-05-10 cond-mat.str-el
New Trial Wave Functions for Quantum Hall States at Half Filling
提出了对应于半填充量子霍尔态的新的试探波函数。这些波函数的构造方法是：首先将1/3劳克林量子霍尔态的准电子配对，每对准电子具有相同的相对角动量，然后使配对的准电子凝聚成1/4劳克林态。所提出的波函数的准粒子激发携带电子电荷的$\pm1/4$，服从阿贝尔分数统计。在球形几何中，总通量量子$N_ϕ$被示出为与电子数$N$乘$N_ϕ = 2N-(5-q)$相关，其中$q$是每对准电子之间的相对角动量，其取非负偶数的值。在$N_ϕ = 2N-3$上计算了所提出的试验波函数（包括基态、准激子态和准空穴态）与有限尺寸系统的精确态之间的重叠。在最低朗道能级上获得了接近1的重叠，而在第二朗道能级上获得了中等的重叠。还讨论了这些波函数与尚待发现的朗道最低能级的分数量子霍尔效应以及5/2量子霍尔效应的关系。
2011-12-20 cond-mat.str-el
Stability of the Excitonic Phase in Bilayer Quantum Hall Systems at Total Filling One -- Effects of Finite Well Width and Pseudopotentials --
用DMRG方法研究了具有模型赝势的双层量子霍尔系统在$ν_{\rm T}=1$上的基态.首先推导了适用于有限层厚体系的赝势参数，发现有限层厚使激子相更加稳定。其次，研究了一个只有少数相对角动量较小的赝势具有有限值的模型，阐明了激子相是如何随着层内赝势的增大而被破坏的。层内排斥相互作用的重要性，在距离的两倍的磁性长度的激子相的破坏被发现。
2010-06-10 cond-mat.str-el
Emergent chiral spin ordering and anomalous Hall effect of kagome lattice at 1/3 filling
对kagome晶格的电磁性质的研究一直是探索物质拓扑相的一个活跃的研究领域。特别是含有过渡金属锡化物等的可果美体系，表现出由铁磁或非共线磁有序驱动的有趣的反常霍尔效应。本文在这些工作的基础上，研究了填充度为1/3时的kagome晶格中强关联自旋轨道耦合电子。利用Hartree-Fock方法和有效模型分析，我们报道了伴随着不同的电荷和磁有序相的量子相变。特别地，在强相互作用极限下，我们发现了新的1（2）钉扎金属态，这些态可以用有效的局域电子模型来理解。此外，当存在自旋-轨道耦合时，这种钉扎金属态打开了一个具有手性自旋有序的Chern绝缘相的宽区域。因此，量子反常霍尔效应与涌现的标量自旋手征。我们的理论提供了一个适用于过渡金属锡化物的强相互作用可果美金属的理论平台。
2019-12-29 cond-mat.str-el
Fully filling-controlled pyrochlore ruthenates: emergent ferromagnetic-metal state and geometrical Hall effect
Mott绝缘体的载流子掺杂对于产生具有涌现特性的高度相关金属是必不可少的。焦绿石双烯酸盐Pr $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$（$4d$电子数，$n=4$）和Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$（$n=3$）由于电子关联强，分别是Mott绝缘体和磁性坏金属.我们研究了（Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$）$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$在整个带填充范围$0<x<1$内的磁输运性质。随着空穴掺杂$x$的增加，系统经历绝缘体-金属转变。当Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$掺杂电子（$0.5<x<0.9$）时，Ru- $4d$自旋之间增强的耦合产生具有高达2%的大的铁磁霍尔角的铁磁金属相。从Hund金属的角度讨论了（Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$）$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$的电子相变.
2021-03-07 cond-mat.str-el
Generalizing Quantum Hall Ferromagnetism to Fractional Chern Bands
研究了分数填充下多个陈数带中量子霍尔序与自发亚晶格对称性破缺之间的相互作用。首先，我们研究了具有平坦C=2带和宽带隙的正方形晶格模型中具有近半填充排斥相互作用的费米子。通过扰动两个去耦C=1频带的特别透明的限制和精确的对角化研究的小系统在更一般的情况下，我们表明，该系统一般打破亚晶格对称性与过渡温度$T_c>0$，并另外表现出量子化霍尔电导的$e^2/h$为$T \rightarrow 0$。我们注意到在多分量问题中与量子霍尔铁磁性的密切类比以及与拓扑莫特绝缘体的联系。我们还讨论了推广到其他填充和更高的陈数。
2014-07-22 cond-mat.str-el
Spin-Allowed Chern-Simons Theory of Fractional Quantum Hall States for Odd and Even Denominator Filling Factors
通过引入自旋自由度，我们提出了一个广义的自旋允许的$U(1)\times U(1)$ Chern-Simons分数量子霍尔效应理论.该理论再现了所有可能的奇分母填充因子对应于自旋非极化，部分极化，和完全极化的分数量子霍尔态。紧接着我们先前的理论，我们导出了自旋非极化和部分极化分数量子霍尔态的电磁极化张量和霍尔电导率的形式表达式。最后，我们报告的集体激发的计算谱的偶数和奇数分母填充因子，满足科恩的定理。
1997-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Particle-Hole Symmetry and the Fractional Quantum Hall States at 5/2 Filling Factor
我们提出了一个衍生工具运营商作为一个功能的衍生物的电子坐标。当对Laughlin波函数应用导数算子时，在填充因子为1/2的最低朗道能级上产生了两个新的波函数。对于球形几何中的4、6和8电子系统，第一个波函数与Moore-Read Pfronan波函数的粒子-空穴共轭几乎有1的重叠，因此与Moore-Read Pfronan态一起形成一个粒子-空穴共轭对.第二个波函数本身具有基本上完美的粒子-空穴对称性，当电子对数N/2是偶数时具有正宇称，当N/2是奇数时具有负宇称。一个等价形式表明第一个波函数形成复合费米子的f波配对，第二个波函数形成p波配对。提出了相应的非阿贝尔统计准粒子波函数。
2017-01-13 cond-mat.str-el
Exciton Condensation in Quantum Hall Bilayers at Total Filling $ν_T=5$
我们研究了半满第一激发朗道能级的耦合量子霍尔双层膜随层距的变化。基于对环面的数值精确对角化，我们确定了两个不同的相分离的临界层距离$d_c$。从$d_c$到无限层距，拓扑相光滑地连接到两个Moore-Read态的直积，而层间相干出现在$d<d_c$，其特征在于$xy$易平面铁磁能谱、无隙赝自旋激发和有限激子超流刚度，对应于激子超流态。更有趣的是，基态保真度、能谱演化和超流刚度的结果表明了一种可能的连续转变。理论上可以解释为一种拓扑相变，它同时改变了基态的拓扑结构并破坏了对称性，提供了一个有趣的超越朗道范式的相变例子。
2018-09-07 cond-mat.str-el
Understanding the 5/2 Fractional Quantum Hall Effect without the Pfaffian Wave Function
它表明，5/2分数量子霍尔效应的理解可以实现内的复合费米子理论，而不呼吁Pfronan波函数。复合费米子之间的剩余相互作用在建立这个填充因子的不可压缩性中起着至关重要的作用。这种方法的优点是可以进行系统的微扰改进，并产生基态和激发态。然而，它并不以任何明显的方式与非阿贝尔统计有关。
2006-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical Study of Quantum Hall Bilayers at Total Filling $ν_T=1$: A New Phase at Intermediate Layer Distances
本文研究了量子霍尔双层膜系统的相图，其中最低朗道能级的总填充$ν_T=1/2+1/2$是层距$d$的函数。基于精确对角化计算，我们得到了三个不同的相，包括在小$d$处具有自发层间相干性的激子超流相，在大$d$处的复合费米液体，以及在$1.1<d/l_B<1.8$（$l_B$是磁性长度）处的中间相.从激子超流到中间相的转变通过以下方式确定：（i）在两层上的扭曲边界条件下基态的Berry曲率的急剧变化;（ii）第一激发态的能级交叉。从中间相到复合费米液体的转变是通过激子超流刚度的消失来确定的。此外，从我们的有限尺寸的研究，层之间转移一个电子的能量成本显示出奇偶效应，并可能外推到一个有限的值，在热力学极限，表明增强层内相关。我们确定的中间相及其独特的功能，揭示了新的理论理解的量子霍尔双层系统在总填充$ν_T=1$。
2017-09-26 cond-mat.str-el
Interaction-dependent anisotropy of fractional quantum Hall states
一个具有破缺旋转对称性的分数量子霍尔系统利用其几何自由度来最小化其基态能量。裸粒子各向同性相互作用的质量各向异性是部分继承的多体C3 H状态，并在何种程度上，它这样做取决于相互作用的类型，填充分数和基态相。利用数值无限密度矩阵重整化群模拟，我们研究了椭圆（$C_2$ -对称）各向异性从裸粒子的带质量转移到Bohm态，各种幂律相互作用。我们映射出的响应，作为幂律指数，填充和统计（玻色子或费米子）的成分的函数的小的各向异性的BROH状态。有趣的是，我们发现在一个特殊的填充依赖值的幂律指数，以上的相互作用有效地成为零范围（点状）的非解析性的线性响应中的NH 4 OH状态。我们还研究了$C_4$对称带扭曲的效果，我们观察到一个惊人的不同的依赖填充。
2019-06-06 cond-mat.str-el
Observation of fractional quantum Hall effect at even-denominator 1/2 and 1/4 fillings in asymmetric wide quantum wells
本文报道了在具有显著$asymmetric$电荷分布的宽GaAs量子阱中的电子系统中，在朗道能级填充因子$ν= 1/2$和1/4处观察到分数量子霍尔态的发展。非常大的电子子带分离和高度不对称的电荷分布，我们观察到这些量子霍尔态，连同事实上，他们消失时，电荷分布是对称的，这表明这些是一个组件的状态，可能描述的摩尔-里德普夫朗波函数。
2009-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven fractional quantum Hall state of hard-core bosons on kagome lattice at one-third filling
人们越来越关注在能带绝缘体中实现物质的拓扑非平凡态，其中量子霍尔效应可以作为能带结构的本征性质出现。虽然正在进行的进展正在进行中的一些方向，实现新的相互作用产生的拓扑相位的可能性，而不需要编码在单粒子波函数或能带结构的非平凡不变量，可以显着扩展类拓扑材料，因此是非常重要的。在本文中，我们在kagome晶格上的扩展Bose-哈伯德模型中发现了一个相互作用驱动的拓扑相，其中非相互作用能带结构在布里渊区是拓扑平凡的，Berry曲率为零.利用无偏的密度矩阵重整化群方法，通过对基态简并度、边激发和任意准粒子统计等普适性质的刻画，证明了在宽参数范围内基态等价于玻色分数量子Hall Laughlin态.我们的工作为在常规有序固相的相边界上寻找相互作用诱导的拓扑相铺平了道路。
2015-11-25 cond-mat.str-el
A holographic quantum Hall model at integer filling
在D2-膜的背景下，基于D8-膜探针构造了一个2+1维强耦合费米子系统的全息模型。D8-膜的闵可夫斯基嵌入表示填充分数为1的带隙量子霍尔态。通过计算电导率和相结构，我们发现定性类似的实验观察和最近的D3-D 7 '模型的结果。
2011-08-29 cond-mat.str-el hep-th
Fractional Quantum Hall Bilayers at Half-Filling: Tunneling-driven Non-Abelian Phase
具有内部自由度的多组分量子霍尔系统为奇异量子液体的出现提供了肥沃的土壤。本文研究了在半填充分数量子霍尔双层系统中，由两层之间的隧穿效应驱动的非阿贝尔拓扑序的可能性。利用最新的密度矩阵重整化群，我们揭示了中间隧穿区中出现的非阿贝尔Moore-Read Pfronan态的“指纹”证据，包括环面几何上的基态简并和球面几何上的拓扑纠缠谱（纠缠谱和拓扑纠缠熵）.值得注意的是，从先前确定的阿贝尔$(331)$ Halperin状态的非阿贝尔摩尔-里德Pfperman状态的相变被确定为是连续的，这是由纠缠谱的通用部分的连续演化，以及激发间隙和基态能量的导数的不连续性发出信号。我们的研究结果不仅提供了一个“原理证明”的演示实现非阿贝尔状态通过耦合不同的自由度，但也开辟了一种可能性，在双金属氢化物双层系统检测不同的手性$p-$波配对状态。
2016-08-28 cond-mat.str-el
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
Fractionally charged skyrmions in fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔效应激发了对奇异涌现拓扑粒子的探索，例如分数带电激发、复合费米子、阿贝尔和非阿贝尔任意子以及马约拉纳费米子。分数荷Skyrmions，支持拓扑电荷和拓扑涡旋状自旋结构，也被预测发生在最低朗道能级的1/3填充附近。然而，分数skyrmions预计是非常脆弱的，被非常小的塞曼能量所抑制。在这里，我们表明，稍微远离1/3填充，分数skyrmion的最小表现存在于激发光谱的广泛的塞曼能量，并出现在共振非弹性光散射实验作为定义良好的共振略低于长波长自旋波模式。这些异国情调的束缚态的光谱作为一个敏感的工具，调查复合费米子之间的残留相互作用，负责微妙的新分数量子霍尔态在这个填充因子区域。
2015-11-27 cond-mat.str-el
Quantum Hall Stripe Phases at Integer Filling Factors
我们考虑在整数填充因子下量子霍尔系统中条纹的形成。我们用Hartree-Fock方法计算了倾斜磁场中双层量子霍尔系统在$ν=4n+1$上的相图。我们推导并分析了一个有效的低能量理论的条纹相，可能存在于这样的系统。本文讨论了倾斜磁场中宽阱系统中条纹形成的可能性，并认为最近由W。Pan等人[phys. Rev. B 64（2001）121305]，可能是由于Skyrmion条纹相的存在。
2002-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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 description of the chiral Tomonaga-Luttinger liquid at the fractional quantum Hall edge
从微观动力学出发，重新建立了分数量子霍尔边缘的有效场论.非对易陈-西蒙斯理论是对量子霍尔流体的微观描述。我们用它作为参考。考虑到电子的重标记对称性和流体的不可压缩性，我们得到了一个约束条件，导出了一个包含相互作用项的手征Tomonaga-Luttinger液体理论。我们计算了声子和电子传播子的单圈修正，得到了一个新的隧穿指数。它符合实验。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum anomalous Hall crystal at fractional filling of moiré superlattices
本研究预测分数填充莫尔超晶格中存在铁磁、电荷有序与拓扑交织的量子反常霍尔晶态，其量子化整数霍尔电导异于常规预期，且tMoTe₂双层在大扭转角半填充时该相稳定。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Properties of Non-Abelian Fractional Quantum Hall States at Filling $ν=\frac{k}{r}$
计算了在一般填充$ν=\frac{k}{r}$下用Jack多项式描述的非阿贝尔分数量子霍尔态的物理性质。对于$r=2$，这些状态与$Z_k$ Read-Rezayi parafermion相同，而对于$r>2$，它们代表新的PDMATHH状态。乘以范德蒙行列式的$r=k+1$态是在费米子填充$2/5, 3/7, 4/9...$时的非阿贝尔替代态结构。我们得到了热霍尔系数、量子尺寸、电子标度指数，并表明非阿贝尔准孔具有一个定义明确的传播子，随着距离的增加而下降。杰克多项式的聚类特性提供了一个强有力的指示，即$r>2$的状态可以作为\emph{non-unitary}共形场论的场的传播子来获得，但是当调用CFT-BHH连接来计算诸如热霍尔系数或更重要的准空穴传播子之类的物理特性时，CFT-BHH连接失败。准空穴波函数，当写为杰克多项式的相干态表示时，在填充$ν=\frac{k}{r}$时，对于\emph{all}非阿贝尔态具有相同的结构。
2008-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Atypical Fractional Quantum Hall Effect in Graphene at Filling Factor 1/3
我们利用四分量试探波函数和精确对角化计算研究了最近观测到的填充因子为$ν_G=1/3$的石墨烯分数量子霍尔态。虽然它与上自旋分支中的1/3 Laughlin态以SU（2）谷-同位旋铁磁有序和完全填充的下自旋分支相关联，但它揭示了超出这种状态的物理性质，这是大塞曼效应的自然基态。最突出的是，它拥有在实验相关的塞曼间隙的低能量自旋翻转激发值，可能会在非弹性光散射实验中发现。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum melting a Wigner crystal into Hall liquids
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过变分蒙特卡洛方法展示磁场可使零场威格纳晶体熔化为整数量子霍尔液体，揭示量子振荡在地面态能量中的作用。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nature of the anomalous $4/13$ fractional quantum Hall effect in graphene
在石墨烯基材料中观察到了广泛的分数量子霍尔效应。一些观察到的分数是反常的，因为在常规GaAs系统中，在这些分数处没有建立起超热效应。一种这样的级分是$4/13$，其中最近在石墨烯中报道了不可压缩性[Kumar等人，Nat.Comm.9，2776（2018）]。我们在$4/13$提出了一个部分子波函数，并表明它是一个可行的候选人来描述库仑基态。利用有效边理论，我们对状态的实验可测量性质进行了预测。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States at 1/3 and 5/2 Filling: the Density-Matrix Renormalization Group Calculations
本文采用密度矩阵重整化群方法研究了填充分数为$ν=1/3$和5/2时的分数量子霍尔效应。我们首先提出了基准测试结果在两个填充分数为大系统的大小，以显示的准确性以及数值算法的能力。此外，我们还发现，对于电子数达到$N_e=34$的大系统，通过保持大量的基态，也可以得到精确的$ν=5/2$纠缠谱，远大于以前研究的系统.基于有限尺寸标度分析，我们证明了Li和Halfmann定义的纠缠间隙在热力学极限下是有限的，它表征了量子纠缠态的拓扑有序性.
2011-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Wigner Crystal State for the Edge Electrons in the Quantum Hall Effect at Filling $ν= 2$
本文从理论上研究了填充$ν= 2$时，霍尔棒边缘的电子激发。平均场论和Luttinger液体理论技术的情况下，零塞曼能量分裂。第一个计算产生一个稳定的自旋密度波状态沿酒吧，而第二个预测占主导地位的维格纳晶体相关沿酒吧的边缘。我们提出了一个反铁磁维格纳晶体基态的边缘电子，调和这两个结果。一个净塞曼分裂被发现产生的反铁磁序的倾斜。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay between fractional quantum Hall liquid and crystal phases at low filling
在分数量子霍尔效应中，低朗道能级填充因子下的态的性质一直是一个长期存在的难题。虽然理论计算表明，晶体在填充因子$ν\lesssim 1/6$下是有利的，但实验表明，在稍微升高的温度下，在属于标准序列$ν=n/(6n\pm 1)$和$ν=n/(8n\pm 1)$的$ν=$ 1/7、2/11、2/13、3/17、3/19、1/9、2/15和2/17处，与分数量子霍尔效应相关的纵向电阻最小值。为了解决这个矛盾，我们研究了一些低$ν$状态的性质，特别是$ν=1/7$，$2/13$，和$1/9$，通过变分蒙特卡罗，密度矩阵重整化群，和精确对角化方法。我们的结论是，在热力学极限，这些很可能是不可压缩的分数量子霍尔液体，虽然具有很强的短程晶体相关性。这表明一个自然的解释实验观察到的行为和丰富的相图，承认，在低无序极限，大量的晶体管HE液体转变的填充因子减少。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current cross-correlations in a quantum Hall collider at filling factor two
利用非平衡玻色化技术研究了填充因子为$ν= 2$的量子霍尔（QH）边缘态的介观电子对撞机中库仑相互作用的影响。计算了携带排斥统计量信息的当前互相关和Fano因子。结果表明，这两个数量有一个非解析依赖源的透明度，其规模为$\log(1/T_s)$在小$T_s \ll 1$。这是对撞机输出非平衡态中电子-电子相互作用的结果。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the dc Magnetotransport in Laterally Modulated Quantum Hall Systems Near Filling $ν={1/2}$
本文提出了在填充因子$ν={1/2}$附近调制量子霍尔系统直流磁输运的准经典理论。一个弱的一维静电势作用在二维电子气上。获得了与调制线方向成直角的电流对应的电阻率$ρ_\perp$的闭合形式解析表达式以及沿调制线方向的电流的较小分量$ρ_{||}$。结果表明，这两个电阻率分量的调制的存在下的影响。数值结果为$ρ_\perp$和$ρ_{||}$，并显示合理的协议与最近的实验结果。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton crystal melting and destruction by disorder in bilayer quantum hall system with total filling factor one
针对总填充因子为1且层间严重不平衡的双层量子霍尔系统，本文阐明激子Wigner晶体熔化导致重入超流，并揭示无序下电子—空穴晶体锁定/解耦转变引起逆流电导突变。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge Induced Topological Phase Transition of the Quantum Hall state at Half Filling
我们表明，在量子霍尔系统在半填充，边缘电位单独可以驱动之间的Pfirkan和反Pfirkan拓扑相位的转变。我们推测这是真实的，在现实系统中，即使在存在弱批量相互作用，打破粒子-空穴对称性。边缘势的强烈影响可以从竞争相的不同拓扑位移来理解，表现为在固定粒子数下轨道数的变化。特别是，我们分析表明，在磁盘上的哈密顿量的粒子-空穴共轭是等效的边缘电位的调谐，这使我们能够明确地证明相变数值。边缘电位在各种实验环境中的重要性，包括最近发现的粒子-空穴对称相进行了讨论。
2019-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous charge tunneling in the fractional quantum Hall edge states at filling factor ν= 5/2
我们解释了最近在$ν=5/2$ [M. Dolev，Y.真恶心Y C. Chung，M. Heiblum，V. Umansky，and D. Mahalu，Phys.Rev. B. \textbf{81}，161303（R）（2010）]。微分电导和过量噪声的实验数据进行拟合，使用反Pfronan模型，通过适当地考虑重整化的Luttinger参数诱导的耦合系统的固有$1/f$噪声。我们表明，一个奇特的凝聚物激发与电荷$e/2$，预期的$e/4$电荷的两倍，占主导地位的低能量下的输运性质。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mean field exact solutions showing charge density wave crossover at low fillings in the fractional quantum Hall regime
本文给出了在任意有理填充因子下，二维电子气在双折射区的平均场态的一般分析框架。它的使用允许获得任意奇数$q$的形式$ν=1/q$的填充因子的解决方案的解析表达式。可以对两类一般的状态进行分析，其特征在于每个晶胞的$γ=1$或$γ={1/2}$粒子。取代维格纳固溶体的周期性峰值，新的状态显示电子密度形成了可能有利于通过交换贡献的相关环降低能量的扩散脊。因此，我们估计它们可以实现所谓的霍尔晶体（HC）态的平均场版本。所得到的解析HC解决方案显示出相同的晶体对称性，相应的WC状态在其类$γ=1$，但一个定性不同的电荷密度分布。相应的HC和WC状态对填充因子的能量依赖性也在这里进行了评估类$γ=1/2$。结果表明，HC态和维格纳晶体之间的交叉，接近填充1/7。因此，随着电子密度的变化，可以发生从一个到另一个的跃迁。这一结果与最近的实验结果一致。
2007-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase transitions between bosonic and fermionic quantum Hall states near even-denominator filling factors
Physics Department, Technion（理工学院物理系）；Department of Condensed Matter Physics, Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所凝聚态物理系）
研究费米子ν=8和玻色子ν=2量子霍尔态之间的量子临界点，通过部分子框架将其映射为四个中性狄拉克费米子与多个阿贝尔Chern-Simons U(1)规范场耦合的质量级联变化，揭示至少八个不同相变和七个中间拓扑有序相。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-complexity eigenstates of a $ν= 1/3$ fractional quantum Hall system
我们确定了一个截断版本的哈勒的赝势哈密顿量在薄圆柱几何的基态是由指数许多碎片矩阵产品的状态。这些状态是由晶格拼接构造的，并讨论了它们的性质。我们还报告证明的光谱间隙，这意味着不可压缩的基本分数量子霍尔液体在最大填充$ν= 1/3$。低能量激发和大量的多体疤痕在积极的能量密度，但尽管如此低的复杂性，也确定使用的概念平铺。
2020-05-30 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Anomalous Hall effect at half filling in twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯（tBLG）由于其丰富的碎相、相关的陈氏绝缘体、轨道磁性和超导电性而得到广泛的研究。特别是，在奇数填充因子（$ν=1$和$3$）的少数tBLG设备中观察到的异常霍尔效应（AHE），表明自发破缺的时间反转对称性的零场轨道磁状态的出现。然而，由于竞争谷间相干态以及谷间洪德耦合所青睐的自旋极化和谷霍尔态，AHE通常在半填充（$ν=2$）时不被预期。在这里，我们提出了两个tBLG设备的扭转角稍微远离魔角（0.96 $^{\circ}$和1.20 $^{\circ}$）的测量，其中我们报告的AHE在$ν=+2$和$-2$，分别令人惊讶的观察。这些研究结果意味着，谷极化阶段可以成为基态在半填充tBLG稍微远离魔角旋转。我们的研究结果揭示了一个意想不到的基态的出现在中间耦合制度（$U/W \sim 1$，其中$U$是库仑排斥的强度和$W$是带宽），在强相关的绝缘体和弱相关的金属之间，突出需要制定一个更完整的理解tBLG远离强耦合的限制。
2022-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin in fractional quantum Hall systems
填充因子为2/3的系统可能是复合费米子整数填充因子量子霍尔铁磁体的候选者。使用精确对角化与电子的环面，我们研究了从单重态基态的极化基态在此填充的过渡，并寻找量子霍尔铁磁性的签名。分数和相应的整数系统之间的差异被强调。最有趣的是，我们发现在跃迁附近有一个低激发的半极化态，它可能在量子极限下成为基态。我们研究了它的结构，并将其与单重态和极化基态进行了比较。对单重态提出了新的解释，并对填充因子2/3和2/5进行了比较。在系统中加入磁不均匀性，我们研究了所有三个相关状态的稳定性以及像传统铁磁体一样建立磁畴的趋势。
2006-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transition from a fractional quantum Hall liquid to an electron solid at Landau level filling nu = 1/3 in tilted magnetic fields
我们在一个极高质量的低密度二维孔系统（2DHS）中观察到了（空穴密度p= 1.6 × 10 ^{10} cm^{-2}，迁移率μ= 0.8 × 10 ^6 cm ^2/Vs），当2DHS相对于磁场的方向连续倾斜时，ν=1/3分数量子霍尔效应（FractionalHall effect，FHE）态被削弱，并且其磁阻率从正常取向的~ 0.4kohm/square上升到倾斜角θ ~ 80度时的~ 180 kohm/square。我们将这一现象归因于2DHS从超导液态到钉扎Wigner固态的转变，并认为其起因是在倾斜磁场作用下子带朗道能级的强耦合.
2004-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The quantum Hall ferromagnet at high filling factors: A magnetic field induced Stoner transition
研究了Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结和量子阱中整数量子霍尔效应中的自旋分裂。磁阻测量在mK温度下进行，以表征电子态密度并估计多体相互作用的强度。没有自由参数的简单模型正确地预测了观察自旋分裂所需的磁场，确认自旋分裂的出现是翻转自旋的无序诱导能量成本与与极化状态相关的交换能量增益之间竞争的结果。在这个模型中，单粒子塞曼能量不起作用，因此在最高占有朗道能级出现的这种量子霍尔铁磁体也可以被认为是磁场诱导的斯通纳跃迁。
2005-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Effect of Two-Component Bosons at Fractional and Integral Fillings
我们研究了在最低朗道能级下两分量玻色子的多种候选量子霍尔态的可行性。我们确定的相互作用，自旋单重不可压缩状态发生在填充因子$ν=2/3$，4/5和4/3，和自旋部分极化状态填充因子3/4和3/2，其中“自旋”作为一个通用的标签为两个组件。我们研究了16个玻色子系统的基态、激发态、边缘态和纠缠谱，并构造了显式的试探波函数来阐明其物理基础。复合费米子理论非常精确地描述了基态以及在$ν=2/3$、4/5和3/4处的激发，尽管它对$ν=3/2$态不太令人满意。对于$ν=4/3$，人们提出2体接触相互作用会出现“非阿贝尔自旋单重态”;我们发现这里的实际状态更有可能是填充$ν^*=4$时反向通量附着复合费米子的自旋单重态。我们还考虑不可压缩状态的积分填充因子$ν=1$和2。在$ν=1$的不可压缩状态被证明是很好地描述的部分子为基础的Jain自旋单重波函数，和在$ν=2$的不可压缩状态作为自旋单重态的反向通量附着复合费米子在$ν^*=2$。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fractional topological insulators at odd-integer filling: Phase diagram of two-valley quantum Hall model
本文研究奇整数填充下双谷量子霍尔模型中的分数拓扑绝缘体相图，通过精确对角化揭示从相分离或谷极化态到配对态的转变，为理解无外磁场条件下时间反演对称拓扑序提供理论依据。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin relaxation in quantum Hall systems
本文研究了强磁场中相互作用的二维电子气中的自旋弛豫，其中电子密度接近于只充满一个自旋投影的一个朗道子能级，即，填充因子接近1。假设弛豫是由声子散射引起的，我们导出了电子自旋密度的动力学方程，在我们的情况下，它取代了Bloch方程。这些方程是非线性的，它们的解主要取决于填充因子和声子浴的温度。在零温度和填充因子为1的限制下，解以与时间成反比的幂律渐近松弛，而不是遵循传统的指数行为。
1998-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian fractional quantum Hall states at filling factor 3/4
School of Physics and Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理科学与技术学院与武汉国家强磁场中心）
研究揭示了填充因子3/4时非阿贝尔分数量子霍尔态的非阿贝尔拓扑序特性，通过两种方法分析其基态退化和谱函数特征。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Frequency Dependence of Diagonal Resistance in Fractional Quantum Hall Effect via Periodic Modulation of Magnetic Field
分数量子霍尔（FractionalQuantumHall，简称FQH）态的能谱由忽略电子间库仑相互作用的单电子能量（朗道能量）、经典库仑能量和通过量子跃迁产生的量子能量组成。在此，朗道能和经典库仑能之和连续地取决于填充因子的值。然而，量子跃迁能量不连续地依赖于填充因子的值。这种不连续性产生了许多稳定的C3 H态的能隙。特定填充因子的能隙产生霍尔电阻的精确限制。一个新的实验被认为是如下;作为一个例子，磁场强度被固定为在2/3的填充因子下限制霍尔电阻的值。此外，频率为f的磁调制应用于系统。测量了对角电阻的频率依赖性。然后，它是在本文中示出的对角电阻急剧变化，在某些频率值f0。我们阐明了该值f_0与霍尔平台磁场强度宽度dB之间的关系为f_0 = e dB /（4 π m），其中-e为电子电荷，Pi =3.141592，m为电子质量。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant D5 Brane Holographic Hall State
我们发现了一个新的全息描述强耦合缺陷场论使用探测D5膜。我们考虑一个系统，其中大量的探测膜，这是渐近D5膜，炸毁成D7膜悬浮在反德西特空间的大部分。对于一个特定的比例的电荷密度外部磁场，使朗道能级填充分数每种颜色是等于一，D7膜表现出不可压缩的电荷间隙状态与一个单位的整数量子化霍尔电导率。详细的配置以及unapped，可压缩配置的一系列参数附近的有间隙的一个被发现通过求解D5和D7膜嵌入方程数值和D7被证明是首选的D5通过比较它们的能量。然后，我们发现整数量子霍尔态具有更高的填充分数作为D5膜的堆栈，这些D5膜爆破成多个D7膜，其中每个D7膜具有填充分数1。我们发现，当n是D5膜总数的除数时，描述填充分数n状态的n个D7膜与剩余SU（n）对称性一致。我们研究了填充分数较大的霍尔态的稳定性问题。我们认为，在D7膜相，手征对称性恢复可能是一个一级相变。
2013-05-16 cond-mat.str-el hep-th
Fractional quantum Hall effect at the filling factor $ν=5/2$
本文围绕填充因子$ν=5/2$下本质仍存争议的分数量子霍尔态，梳理其相关理论背景、数值与实验研究进展及可能解释，并探讨了厘清该态本质的未来方向。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
