Microscopic theory of fractional excitations in gapless bilayer quantum Hall states: semi-quantized quantum Hall states
我们推导了半量子化量子霍尔态的低能理论，半量子霍尔态是最近观察到的一类无带隙双层分数量子霍尔态。我们的理论表明，这些状态的特点是耦合到一个紧急陈-西蒙斯规范场的分数电荷的无隙准粒子。这些无隙准粒子可以理解为电子和类劳克林准粒子的复合物。我们发现，半量子霍尔态表现出完美的层间阻力，主机非费米液体物理，并作为多功能的父态完全带隙的拓扑相托管任意子激发。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A note contrasting two microscopic theories of the fractional quantum Hall effect
对于分数量子霍尔效应的微观解释，人们提出了两种理论，即Haldane-Halperin层次理论和复合费米子理论。关于它们之间的关系，从它们是不同的到它们是完全等同的，已经作出了相互矛盾的陈述。本文试图澄清这个问题。结果表明，这两种理论假设不同的微观机制的起源分数量子霍尔效应，并作出实质上不同的预测，允许实验来区分它们。
2014-03-26 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
Microscopic Theory of the Acoustic Faraday Effect in Spin-Orbit Coupled Magnets
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR Program in Quantum Materials（加拿大高级研究院，量子材料CIFAR项目）
本研究针对自旋轨道耦合磁体，建立声法拉第效应的微观理论，揭示磁有序破缺旋转对称会使声子响应各向异性，修正声法拉第响应，明确其与声子霍尔黏度的关联，突破仅用圆双折射解释的局限。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Microscopic Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文提出了单层量子霍尔铁磁体中Skyrmions的微观理论。这是一个独特的特点，该系统的数量密度和自旋密度纠缠的内在规定的W $%_{\infty}$代数。Skyrmion和反Skyrmion态分别被构造为空穴激发态和电子激发态的W $_{\infty }$旋转态。它们是自旋织构，伴随着密度调制，降低库仑能量。计算了它们的激发能随塞曼带隙的变化，并与实验结果进行了比较。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Microscopic theory of the quantum Hall hierarchy
我们解决了量子霍尔问题，正是在一个限制，并表明基态可以组织在一个分形图案与Haldane-Halperin层次结构，并与全球相图一致。我们提出了一个大家庭的状态，包括Laughlin和耆那教的波函数，也为国家最近观察到潘{ \it等。al.}，并证明它们与可解极限中的精确解一致。我们认为，他们建立了一个绝热的延续，我们的确切结果的实验可访问的制度，从而提供了一个统一的方法的层次状态。
2008-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic study of the 2/5 fractional quantum Hall edge
本文报道了我们对2/5分数量子霍尔态边缘的研究。2/5分数量子霍尔态的边缘比1/3量子霍尔态的边缘复杂，因为在最低的两个Λ能级中存在着对应于复合费米子不同分区的准简并边缘扇区的连续体。在边缘处添加电子是非微扰过程，并且添加的电子以何种方式分布在这些扇区上并不是先验明显的。通过微观计算，我们证明了当在[N_1，N_2]扇区的基态边缘加一个电子时（N_1和N_2是最低两个Λ能级的复合费米子数），所得到的态位于[N_1 + 1，N_2]或[N_1，N_2 + 1]扇区;因此，在边缘处添加电子等同于在边缘处添加复合费米子。在渐近低能极限下，与其它扇区的[N_1 + 1 + k，N_2 - k]（k为整数）的耦合可以忽略。这项研究还允许与2/5边缘的两玻色子模型进行详细和实质性的比较。我们计算的频谱权重，发现虽然个别的频谱权重是复杂的和非通用的，它们的总和是一致的2/5边缘的有效的两玻色子描述。
2011-09-19 cond-mat.str-el
Microscopic theory for nematic fractional quantum Hall effect
分析了热力学极限下分数阶量子霍尔效应的各种微观性质，给出了分数阶量子霍尔效应的微观哈密顿量的必要条件.给出了简并基态流形、基态能量和无带隙模的解析表达式，并考虑了输入相互作用和相应的基态结构因子.我们将中性激发的长波长极限与引导中心度规形变联系起来，并明确地给出了在量子临界点附近具有空间变化的λ阶的λ模的试探波函数族。对于短程相互作用，量子阱HN的动力学完全由基态结构因子的长波长部分决定。特殊的情况下，在$ν=1/3$的Haffnian父哈密顿讨论了新的理论见解，导致一些严格的声明和实验的影响。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of the Phonon Thermal Hall Effect in Chiral Mott Insulators
Seoul National University（首尔大学）；Soongsil University（崇实大学）；Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG) institute, Soongsil University（崇实大学物质起源与星系演化研究所）
本文发展手性Mott绝缘体中声子热霍尔效应的微观理论，推导有效拉曼相互作用的精确解析形式，在kagome晶格上证明本征声子热霍尔效应，并建立同位素替代下输运行为的标度律以分离声子贡献。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal behavior of the thermal Hall conductivity
我们报告的相关系统的热霍尔电导率的理论和实验分析。对于费米子和玻色子的激发与非平凡的拓扑结构，我们表明，在“中间”温度下，热霍尔电导率表现出意想不到的通用缩放与一个简单的指数形式。在低温下，它的行为不同，并反映了潜在的激发光谱特性。我们的预测进行检查，在两个原型化合物，量子顺电SrTiO $_3$和自旋液体化合物RuCl $_3$的例子。实验数据可以在很大程度上覆盖我们提出的最小唯象模型独立的微观细节，揭示占主导地位的玻色子贡献SrTiO $_3$和带隙的费米子激发RuCl $_3$。我们的工作建立了微观模型和实验数据之间的唯象联系，并提供了一个统一的基础上分析相关系统的热霍尔电导率在一个很宽的温度区域。
2020-05-08 cond-mat.str-el
Microscopic construction of the chiral Luttinger liquid theory of the quantum Hall edge
我们给出了手征Luttinger液体理论的Laughlin态的微观推导。从描述任意不可压缩变形的Laughlin态（IDLS）的波函数出发，我们对这些变形进行了描述.这样，我们就得到了局域微观算符的低能投影，并直接从电子的量子力学导出了边缘激发的量子场论。这表明，要描述手性Luttinger液体理论的实验和数值偏差，需要超越Laughlin近似。我们表明，在大N限制的IDLS所描述的dispersionless户田层次。
2004-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Microscopic Theory of a Quantum Hall Ising Nematic: Domain Walls and Disorder
本文研究了量子霍尔机制下多沟道半导体中自发破缺的谷对称性与空间无序之间的相互作用。在谷具有各向异性电子色散的情况下，先前的长波长分析[Phys.Rev.B82，035428（2010）]鉴定出两个表现出QHE的新相。第一种是量子霍尔伊辛线（QHIN），一种在宏观输运各向异性中表现出长程取向有序的相。第二个是量子霍尔随机场顺磁体（QHRFPM），出现时的伊辛秩序被破坏的淬火无序，其特征在于一个域结构与一个独特的响应谷破磁应变场。在这里，我们提供了一个更详细的微观分析的QHIN，这使我们能够（一）估计其伊辛有序温度;（二）研究其畴壁激发，这在确定其属性中起着核心作用;和（三）分析其响应淬火无序从杂质散射，这给了一个估计域的大小在后代QHRFPM。我们的结果是直接适用于AlAs异质结构，虽然他们的定性方面通知其他铁磁QH系统，如Si（111）异质结构和双层石墨烯与三角翘曲。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic details of stripes and bubbles in the quantum Hall regime
我们使用一个完全自洽的横向解决Hartree-Fock近似数值解决在量子霍尔制度的近宏观样品尺寸在较高的朗道水平的电子配置。我们的研究结果给出了条纹和气泡状电荷密度调制的微观细节，并显示了这些如何出现取决于填充因子。我们发现，在条纹和气泡的边界处存在一个区域，其密度调制对应于半填充附近的填充因子。这些边界区域的微观细节决定了用于将电荷密度调制排列为条纹或气泡的几何边界条件。运输建模使用非平衡网络模型，在接近半填充的条纹制度中的注入电流的方向给出了显着的各向异性。我们得到的条纹周期为2.9回旋半径。我们的结果表明，许多粒子物理的优势，在整数量子霍尔制度，并提供了一个直观的理解，其后果在强磁场。
2020-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Peculiar Macroscopic And Microscopic Properties Of A Fractional Quantum Hall Layer
在电磁介质之间的表面上，麦克斯韦方程组要么允许通常的边界条件，要么只允许一种选择：E（垂直）、H（垂直）、D（平行）、B（平行）的连续性。这些“翻转”条件的顶部和底部表面上的一个量子氢层捕获所有已知的静态电磁特性，因此可以被认为是一个推论从微观量子理论，但无法获得任何现实的，纯粹的经典模型。一个不切实际的自由磁流模型说明了这一点。在微观层面上，DSPH系统是粒子概念的实验室。根据运动学或渐近状态来识别准粒子给出了两种不同的观点。运动学的排斥规则类似于在一个空间维度的量子系统的精确可解模型。在这里，努力把这些方面联系在一起，可能是有用的基础，为未来更全面的评估准粒子的作用和局限性。
1998-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Study of Edge Excitations of Spin-Polarized and Spin-Unpolarized $ν=2/3$ Fractional Quantum Hall Effect
利用有效理论预测了自旋非极化和自旋极化$ν=2/3$分数量子霍尔态的边缘除了支持向前运动的电荷模外，还支持向后运动的中性模.我们研究这个问题，从微观的角度来看，这些国家被确定与有效填充因子为2的复合费米子，但与一个有效的磁场，是反平行的外场。从复合费米子描述的一个简单的计数表明，可能有两个向后移动的边缘模式，但明确的计算表明，其中一个是预计出的低能量部门，而剩余的模式提供了一个很好的微观帐户的实际反向传播的边缘模式。向前移动的模式被识别为“舒尔模式”，通过将基态波函数乘以对称舒尔多项式获得。2/3自旋非极化状态的边缘提供了一维Tomonaga Luttinger液体中“自旋电荷分离”的特别引人注目的实现，其中自旋和电荷模式沿相反方向移动。
2012-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Study of the Coupled-Wire Construction and Plausible Realization in Spin-Dependent Optical Lattices
耦合线结构提供了特别简单而强大的模型来捕捉物质强相关拓扑相的本质。它们通常依赖于在低能量和强耦合极限下有效的理论，这对它们可以实现的物理系统施加了严格的限制。我们研究了一类耦合线模型的微观相关性及其在冷原子实验中可能的实验实现。我们与以前的结果相联系，证明了分数量子霍尔态在强线间隧穿极限下的出现。与以往的研究依赖于重整化群参数，我们的微观方法暴露了耦合线结构和模型波函数之间的连续朗道水平的连接。然后，我们使用精确对角化的方法来研究这些分数量子霍尔态在更现实的设置的外观。我们研究这些强相关的相位出现的参数制度，并提供了一种方法来检测它们的外观在冷原子实验通过标准的飞行时间测量。在此基础上，我们提出了自旋相关光晶格中冷原子模型的实现方案。我们的估计表明，以前的分数量子霍尔相位位于实验上可访问的参数制度，给他们的实验研究一个可行的路线。
2020-07-01 cond-mat.str-el
Entangled Pauli Principles: the DNA of Quantum Hall Fluids
发展了一种严格研究朗道能级混合下可解分数量子Hall父哈密顿量的形式。通过“广义泡利原理”的组织思想扩展到允许根级纠缠，从而产生“纠缠泡利原理”。通过后者，方面的有效场论的描述变得根深蒂固的精确微观解决方案的大量财富的阶段，没有类似的单一朗道水平的描述是已知的。我们详细讨论了编织统计，边缘理论，严格的零模计数的Jain-221状态，来自微观哈密顿量。相关的根能级纠缠被发现具有与涌现SU（2）对称性相关的AKLT型MPS结构。
2018-03-19 cond-mat.str-el
Evidence of a fractional quantum Hall nematic phase in a microscopic model
在小动量下，分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称FHM）效应中的Girvin-MacDonald-Platzman（GMP）模可以用各向同性FHM液体中的带隙FHM涨落来识别。当GMP模式在接近量子相变到量子氢跃迁的假定点时软化时，这种对应关系将是精确的。出于这些考虑，以及倾斜场实验中存在的一个电子相互作用的证据，我们在填充因子为1/3的最低朗道能级的电子相互作用微观模型中寻找了这种电子相互作用的证据。利用一族各向异性的Laughlin态作为试探波函数，我们发现了各向同性的Laughlin液体和无向同性的Laughlin液体之间的连续量子相变。数值精确对角化的结果还表明，旋转对称性是自发破缺的，该模型的相图包含一个条纹和条纹相。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unveiling Topological Fusion in Quantum Hall Systems from Microscopic Principles
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与工程中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；Karlstads Universitet（卡尔斯特大学）；Institute for Advanced Study, Princeton（普林斯顿高等研究院）；Indiana University（印第安纳大学）
本文提出一种组合框架，通过微观数据直接推导量子反磁流体中任意子准粒子的融合规则，统一了阿贝尔和非阿贝尔激发的融合规则推导方法。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Analytic results of the excited electronic states at $\upsilon=1/3$ and the Laughlin-Jain microscopic wave function approaches
本文研究了强磁场作用下低温冷却的二维电子气体的性质。我们报道了基态能量的精确分析结果。结果是系统的$N_{e}=10$电子计算的整数量子霍尔效应（IQHE）制度在填充因子$\upsilon=1$。为了完成计算，我们使用了复极坐标法。注意，对于具有任意值的$N_{e}=2$到$10$粒子的有限电子系统，量子霍尔体系中的电子系统在很大程度上依赖于圆盘几何。我们的分析计算结果与Ciftja [Ciftja O.，数学物理杂志，2011，52，122105]，其中获得了贝塞尔函数的乘积的某些积分的表示。最后，我们研究了几个体系在$\upsilon =1/3$上激发态的复合费米子能量，以及分数量子霍尔效应与量子霍尔效应的对应关系。
2019-06-27 cond-mat.str-el
The microscopic nature of localization in the quantum Hall effect
量子霍尔效应产生于局域态和扩展态之间的相互作用，当电子被限制在两个维度上时，受到垂直的磁场的影响。该效应涉及由于粒子局域化而导致的所有电子输运性质的精确量子化。在传统的量子霍尔效应理论中，强场局域化与电子沿着恒定无序势的轮廓的单粒子漂移运动相关联。传输实验，探测量子霍尔相位之间的过渡区中的扩展状态已被用来测试量子霍尔相变的理论和它的影响。虽然在高度无序样品上的几个实验已经证实了单粒子图像的有效性，但其他实验和一些最近的理论发现了与预测的普遍行为的偏差。在这里，我们使用扫描单电子晶体管来探测单个局域态，我们发现这与单粒子理论的预测截然不同。这些态主要由库仑相互作用决定，并且只有当动能量子化限制了电子的屏蔽能力时才出现。我们的结论是，量子霍尔效应具有更大的多样性的制度和相变比单粒子框架预测。我们的实验提出了一个统一的图片本地化的单粒子模型是有效的，只有在强无序的限制。
2004-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Quantum Hall Nematics
在中等磁场中对二维电子系统的输运测量表明存在自发取向有序的可压缩液态。我们发展和分析了这样的“量子霍尔向列相”（QHN）的微观理论，预测了一个新的，高度各向异性的$q^3$密度导向模的存在，发现T=0的长程取向顺序是不稳定的弱无序，并计算隧穿到这样一个强关联的状态。这种微观的方法是支持和补充的QHN，其中，在无耗散的限制，再现的微观模型的模式的流体动力学模型。
2001-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-rotation mode in a quantum Hall ferromagnet
研究了量子霍尔铁磁体在激光脉冲激发下产生的自旋-转动模。这种状态在宏观上代表整个电子自旋系统旋转到某一角度，在微观上并不等价于所有自旋作为一个整体的相干转动，而是以对应于所有可能的S_z自旋数的本征量子态的组合形式呈现。宏观量子态的运动在微观上通过求解非定常薛定谔方程和动力学方法来研究，其中自旋旋转模式的阻尼与一个基本过程有关，即“Goldstone自旋激子”到“自旋波激子”的转变。该系统表现出自旋随机机制（由Land 'e g因子的空间波动确定），确保阻尼，横向自旋弛豫，但与自旋波激子的衰变无关，因此不涉及纵向弛豫，即，S_z数恢复到平衡值。
2020-02-12 cond-mat.str-el
Microscopic Model for Fractional Quantum Hall Nematics
本文提出最低朗道能级中库仑相互作用粒子通过减小最短程Haldane赝势强度可实现分数量子霍尔向列相变，并用精确对角化和变分波函数证明其对称性破缺与几何特性。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry and microscopic constraints on Hall conductances and a Wiedemann-Franz law: a view from the interface
我们引入了一个非常规的正则化凝聚态有效场论的非局域体拓扑调节器在一个更高的维度，这是等效的体界面体配方。我们证明了它的必要性由一个（0+1）维系统。虽然系统可以严格地定义在晶格在自己的尺寸，批量调节器是重要的，以获得其正确的物理可观的，这不能被任何本地调节器捕获。我们明确地得到了在$U(N)$对称性存在的情况下，具有唯一基态的正方形晶格上的半满平移不变$N$型带隙费米子系统的热电整数Hall电导的约束.证明了霍尔电导服从Wiedemann-Franz定律，而与任意的强相互作用无关。我们进一步得到了关于可能的对称带隙相位的不通过定理。
2019-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
From Quantum Wires to the Chern-Simons Description of the Fractional Quantum Hall Effect
我们展示了两种不同的和互补的方法之间的显式连接的分数量子霍尔系统（CIMHS）：量子线形式主义和拓扑低能量的有效描述的阿贝尔陈-西蒙斯理论。量子线的方法提供了一个描述的量子线直接在费米子排列在一维耦合线的阵列。在这个意义上，它通常被称为微观描述。另一方面，有效理论与微观模式没有联系，只涉及阿贝尔陈-西蒙斯规范场中体现的涌现拓扑自由度，它以某种方式编码了强关联电子的集体运动。本工作的基本策略是将量子线系统玻色化，然后考虑连续极限。通过检验哈密顿量的玻色子算符的代数，我们能够将玻色子化的微观场与突现规范场的场强分量（电场和磁场）相鉴别。因此，我们的研究提供了一个桥梁之间的微观物理自由度和涌现的拓扑，而不依赖于体积边对应。
2019-06-01 cond-mat.str-el hep-th
Fractional quantum Hall effect at $ν= 5/2$: Ground states, non-Abelian quasiholes, and edge modes in a microscopic model
我们提出了一个全面的数值研究的微观模型的分数量子霍尔系统在填充分数$ν= 5/2$，基于光盘的几何。我们的模型包括库仑相互作用和一个半现实的限制潜力。在某些情况下，我们还混合了一些三体相互作用，以帮助阐明物理学。得到了相图，讨论了基态可以用摩尔-里德态描述的条件，并研究了它与邻近条纹相的竞争。我们还研究了准空穴激发和边缘激发的Moore-Read-like状态。由边缘谱的演化，我们得到了电荷边缘模和中性边缘模的速度，它们有很大的差别。这种速度的分离是非阿贝尔准空穴/准粒子（带电荷$\pm e/4$）在边缘传播时的退相干源;使用从一组特定参数获得的数字，我们估计退相干长度约为4微米。这为双点接触干涉仪中的两个点接触的分离设定了上限，该干涉仪旨在检测这种准粒子的非阿贝尔性质。我们还发现了一个国家，这是一个潜在的候选人，最近提出的反Pfidian国家。我们发现推测的反Pfizer态在弱限制（光滑边）下更受青睐，而Moore-Read Pfizer态在强限制（尖锐边）下更受青睐。
2008-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic models of interacting Yang-Lee anyons
相互作用非阿贝尔任意子的集体态最近主要是在某些分数量子霍尔态的背景下进行研究，例如摩尔-里德态被提出来描述填充分数v = 5/2时量子霍尔平台的物理学。在这篇手稿中，我们进一步扩展了这条研究路线，并提出了相互作用任意子模型的非幺正推广。特别是，我们介绍了杨-李任意子的概念，讨论了它们与所谓的“加夫尼”量子霍尔波函数的关系，并描述了它们相互作用的基本模型。这个模型的一个一维版本--原始金链模型的非酉推广--可以用精确的代数解和数值对角化来完全理解。我们讨论了一般su（2）_k任意子理论的链模型及其Galois共轭的无隙理论。我们进一步引入并解决了一维版本的Levin-Wen模型的非酉杨-李任意子。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum geometric fluctuations in fractional quantum Hall fluids
本文提出分数量子霍尔流体中几何模式（含引力子模式）的完整微观理论，解析其手性、能量等性质，并预测两种手性模式在不同拓扑或可压缩相中的实验测量方法。
2024-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Is there a d.c. Josephson Effect in Bilayer Quantum Hall Systems?
我们认为，在唯象和微观考虑的基础上，有没有直流约瑟夫森效应在有序双层量子霍尔系统，即使在T=0。相反的隧道电导强烈增强，接近一个有限的值成正比的序参量的平方的层间隧穿幅度消失。
2001-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall edge: Effect of nonlinear dispersion and edge roton
根据温的理论，分数量子霍尔边缘的普遍行为预计在足够低的能量，其中基本边缘激发的色散是线性的。微观计算表明，实际色散在低能量下确实是线性的，但超过一定能量时偏离线性，并且还表现出“边缘旋转子最小值”。“我们从微观方法确定边缘指数，并发现色散的非线性即使在高于旋子能量的能量下也会对边缘指数进行令人惊讶的小修正。我们解释这种不敏感性所产生的事实，即在最大光谱权重的能量继续表现出几乎线性的行为相当高的能量。我们还制定了一个有效场论来描述重建的边缘的行为，考虑到多个边缘模式。实验结果进行了讨论。
2010-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling gap of laterally separated quantum Hall states
我们用匹配渐近法确定了两个反向传播的强相互作用量子霍尔边缘态的能隙。微观边缘态色散和库仑相互作用被用来精确地限制可积场论的短程行为，从而确定低能谱。我们讨论了我们的结果与Kang等人的隧道测量的关系，Nature 403，59（2000）.
2001-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum wires, Chern-Simons theory, and dualities in the quantum Hall system
多年来，许多理论框架已经发展到理解量子霍尔系统的非凡物理学。在这项工作中，我们讨论了量子线，陈-西蒙斯理论，玻色化，和粒子涡旋的对偶性之间的相互作用，使分数量子霍尔系统的Laughlin状态的统一方法。从1+1维理论的半微观描述--量子线系统出发，利用微观自由度与宏观自由度之间的不同映射，讨论了2+1维低能有效场论的出现.我们通过在规范不变理论中嵌入原量子线模型的玻色化版本并使用粒子涡旋对偶性来显示这些映射的起源。
2022-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Exact microscopic wave function for a topological quantum membrane
最近构造的高维量子霍尔液体支持稳定的拓扑膜激发。本文引入了微观相互作用哈密顿量，并给出了它的精确基态波函数。我们表明，这种微观基态波函数描述了一个拓扑量子膜。我们还利用四球上的非对易代数构造了激发态的变分波函数。我们的方法引入了一个非微扰的方法来构造拓扑膜。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
The Gaffnian and Haffnian: physical relevance of non-unitary CFT for incompressible fractional quantum Hall effect
我们激励密切关注的有用性的Gaffnian和Haffnian准空穴流形（零空间的各自的模型哈密顿）为著名的带隙分数量子霍尔（HALTH）阶段。这些子空间的共形不变性是从微观多体态中明确推导出来的。由此产生的CFT描述导致了一个有趣的紧急与$h=2,c=0$的主要领域，我们认为准空穴流形是量子力学定义良好，行为良好。针对$ν=1/3$和$ν=2/5$的不可压缩相，我们证明了Laughlin相的低激发是Gaffnian和Haffnian准空穴的量子流体，并给出了Haffnian模型哈密顿量对Laughlin准电子是无隙的微观论证.我们讨论了热霍尔电导和散粒噪声测量在$ν=2/5$，并认为实验观察可以理解的动力学内的加夫尼准空穴流形。提出了一些详细的预测这些实验测量，我们讨论了它们的关系，传统的CFT参数和复合费米子的描述。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Positions of the magnetoroton minima in the fractional quantum Hall effect
分数量子霍尔态的大量激发在微观上被非常准确地理解为复合费米子在其类朗道$Λ$能级上的激发。特别是，复合费米子激子的色散，这是最低的能量自旋守恒中性激发，显示填充因子特定的最小值称为“磁子”最小值。Simon和Halperin采用复合费米子的Chern-Simons场论[Phys. Rev. B { \bf 48}，17368（1993）]来预测磁子极小值的位置。最近，Golkar \emph{et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 117}，216403（2016）]已经将中性激发建模为复合费米子费米海的变形，这导致对磁子最小值的位置的预测。利用微观复合费米子理论的方法，我们计算了填充因子为5/11时沿序列$s/(2s+1)$的旋子极小值的位置，发现它们与陈-西蒙斯复合费米子场论和Golkar \emph{et al.}的理论都相当吻合。我们还发现，与Golkar \emph{et al.}的理论一致，旋子极小值的位置对微观相互作用不敏感。作为我们计算的副产品，我们得到了电荷和中性隙的完全自旋极化状态沿序列$s/(2s\pm 1)$在最低的朗道水平和$n=1$朗道水平的石墨烯。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Geometric Fluctuation of Conformal Hilbert Spaces and Multiple Graviton Modes in Fractional Quantum Hall Effect
本文建立了分数量子霍尔流体中多重引力子模式的微观理论，揭示其源于共形希尔伯特空间的几何涨落，并数值验证了模式数量及合并劈裂规律。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统，当层靠近在一起时，总朗道能级填充因子接近于奇数时，具有激子凝聚基态。在本文中，我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展，建立一个理论的异常集体输运效应，发生在单独接触的双层时，冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The composite fermion theory revisited: a microscopic derivation without Landau level projection
复合费米子（CF）理论既给出了许多分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，HALL）态的唯象描述，又为这些拓扑相的大规模数值计算提供了微观结构。然而，将电子的量子霍尔（IQH）态映射到CF的整数量子霍尔（IQH）态的基本假设并没有正式建立。微观计算所需的朗道能级（LL）投影在某种意义上是不受控制和不可预测的。我们严格推导出电子和CFs之间的幺正关系，表明后者自然地出现在一个单一的LL内的特殊相互作用，而不诉诸于任何投影的手。在这个框架中，所有与传统CF理论（例如Jain级数）所描述的那些拓扑等价的BTH态都具有可以明确导出的精确模型哈密顿量，并且我们可以很容易地从相互作用的CF中推广到BTH态。我们的推导揭示了CF理论和赝势/杰克多项式构造之间的基本联系，并认为所有阿贝尔CF态在物理上等价于IQH态，而大量的非阿贝尔CF态可以系统地构造和分类。我们还讨论了基于CFs作为基本粒子的描述对实验和有效场论描述的影响。
2022-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-commutative field theory and composite Fermi Liquids in some quantum Hall systems
复合费米液态金属在量子霍尔区中以特定的填充率出现，并作为具有量子化霍尔响应的带隙态的母态发挥重要作用。它们已经被耦合到$U(1)$规范场的复合费米子的费米面的Halperin-Lee-Read理论成功地描述。然而，当微观系统仅限于单个朗道时，朗道描述的有效性还不清楚。在这里，对于填充$ν= 1$的玻色子的特定情况，我们建立在20世纪90年代的早期工作的基础上，以{\em非对易}场论的形式制定了低能描述。这个理论有一个耦合到$U(1)$规范场的复合费米子的费米面，没有陈-西蒙斯项，但具有所有场都定义在非对易时空中的特征。一个近似的映射的长波长，小振幅规范波动产生一个交换的有效场论，值得注意的是，采取的形式，但微观参数正确地确定的相互作用强度。扩展到其他一些复合费米液体，并讨论了其他相关的物质状态。
2020-06-14 cond-mat.str-el hep-th
Universal Periods in Quantum Hall Droplets
利用分数量子霍尔效应的层次图，研究了不同填充因子的量子霍尔流体中有限尺寸量子霍尔液滴的基态周期性.液滴边缘电荷被通过液滴的通量周期性地调制，并且将导致附近点接触的电导的周期性变化，诸如在一些量子霍尔干涉仪中发生的。我们的模型是一致的实验和预测，超周期可以观察到的几何形状，没有干扰的轨迹发生。该模型还可以提供一种实验上可行的方法来检测难以捉摸的中性模式，并以其他方式获得有关分数量子霍尔态中的微观边缘结构的信息。
2007-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening Behavior and Scaling Exponents from Quantum Hall Wavefunctions
我们提供了一个强大的和通用的方法来评估屏蔽性能和提取的准粒子边缘激发的量子霍尔态模型波函数的标度指数。我们数值实现这种方法的基本准孔和孔激发的几个模型状态。对于Laughlin态、Moore-Read态和Z_3-Read-Rezayi态，我们发现与预测的边理论一致，验证了体-边对应。我们也用它来获得第一个明确的微观演示的加夫尼波函数的病理。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall ferromagnetic states and spin-orbit interactions in the fractional regime
考虑关联效应，研究了分数量子霍尔态的塞曼能量与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合之间的竞争.的自旋极化的方向的过渡预测在特定值的塞曼能量。我们表明，这些值可以表示的对关联函数，从而提供有关微观基态的信息。我们研究了劳克林波函数和5/2-Pfavian态的具体例子。我们还包括核浴的影响。
2008-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Scaling of Quantum Anomalous Hall Plateau Transition
研究了磁性拓扑绝缘体量子反常霍尔（QAH）平台跃迁的临界性质。我们引入了矫顽场下QAH效应平台跃迁的微观模型，并将其映射为整数量子霍尔效应平台跃迁的量子逾渗网络模型。一般来说，在矫顽场处可能会出现霍尔电导为零的中间平台。$σ_{xx}$在结晶度处有双峰，而$ρ_{xx}$只有单峰。值得注意的是，这一理论预测已经在实验中得到了证实。预测了输运系数$ρ_{xy}$和$ρ_{xx}$的普适标度。
2014-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resolving Hall and dissipative viscosity ambiguities via boundary effects
我们研究了二维各向异性流体的粘性冗余的物理含义，其中粘度张量的不同分量在系统的主体中导致相同的效应[Rao和Bradlyn，Phys. Rev. X $\textbf{10}$，021005（2020）]。我们首先重新引入冗余，它反映了缺乏知识的系统的微观信息，并给出微观的例子。接下来，我们表明，在系统中的流体流动的边界可以区分，否则冗余的粘性系数。特别是，我们展示了如何分散和阻尼的重力为主的表面波可以用来解决耗散和霍尔粘度之间的冗余，并讨论这些结果如何适用于最近的实验中手性活性流体与非零霍尔粘度。我们的研究结果强调了无发散，磁化样的贡献的重要性的应力（我们称之为“接触条款”）。最后，我们将我们的结果应用到量子霍尔流体的流体动力学，并表明，额外的贡献的行动，使大量的Wen-Zee行动规范不变的系统中的边界可以重新解释的散装粘性冗余。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Microscopic field theories of the quantum skyrmion Hall effect
本文从矩阵陈-西蒙斯理论出发构建量子斯格明子霍尔效应的有效场论，通过推广模糊球面上的量子化程序得到拓扑不变量与融合规则，并将耦合小N液滴阵列解释为含额外模糊维度的杨-米尔斯理论，为自旋晶格模型和格点规范理论提供新视角。
2025-08-22 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Critical Currents of Ideal Quantum Hall Superfluids
填充因子$ν=1$双层电子系统中的量子霍尔制度时，层间距$d$小于一个临界值$d_c$的激子凝聚超流基态。在量子霍尔平台上，通过两个层中的一个注入和去除的电流驱动携带并联电流的无耗散边缘电流和在两个层中携带相反电流的无耗散体超电流。本文讨论了在存在和不存在层间杂化对称破缺的情况下，有限超电流双层态的理论。微观平均场方程的解存在于所有的凝聚相缠绕率为零和足够弱的杂交强度。然而，我们发现，集体不稳定性发生时，超电流超过一个临界值，主要由直接和交换层间库仑相互作用之间的竞争。临界电流使用局部稳定性准则来估计，并且当$d$从下方接近$d_c$时，临界电流随$(d_c-d)^{1/2}$变化。对于大的层间杂交，我们发现，临界电流是有限的孤立子不稳定性的微观起源。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disentangling Entanglement Spectra of Fractional Quantum Hall States on Torus Geometries
我们分析了圆环面上Laughlin态的纠缠谱，发现它是由两个空间分离的手征边的模产生的。这种结构是目前所有的环面周长，这使得微观识别的频谱的突出特点，通过扰动周围的薄环面限制。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Global phase diagram of bilayer quantum Hall ferromagnets
本文从微观上研究了双层量子霍尔赝铁磁体的层间距d与面内磁场$B_\parallel$的关系。除了前面分析的层间电荷平衡的公度态和非公度态外，我们还讨论了相应的层间电荷不平衡的“倾斜”QH态。我们预测一个大的异常，在倾斜过渡和形成的偶极条纹域的周期超过1微米的倾斜状态下的双层电容。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
