Electromagnetic response of composite Dirac fermions in the half-filled Landau level
复合狄拉克费米子的有效场论由Son [Phys. Rev. X 5,031027(2015)]提出,作为具有显式粒子-空穴对称性的半填充朗道能级的理论。我们计算的电磁响应的随机相位近似(RPA),在那里我们特别注意的一个额外的复合费米子偶极项,需要恢复伽利略不变性的水平上的这个儿子-狄拉克理论。我们发现,一旦考虑到这种偶极校正,虚假的带间跃迁和集体模式,存在于未修改的理论的响应中,要么取消或强烈抑制。我们证明,这产生了一个一致的理论的半满朗道水平有效的在所有频率,至少领先的顺序的动量。此外,偶极贡献在小频率和动量下修改了费米液体响应,这是RPA中的Son-Dirac理论的预测,将其与RPA中Halperin,Lee和Read对半满朗道能级的单独描述区分开来。
2021-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of disorder in half-filled high Landau levels
利用精确数值对角化方法研究了半满高朗道能级中无序对量子霍尔条纹相的影响。我们表明,在弱无序的存在下,一个可压缩的,条纹电荷密度波,成为真正的基态。投影的电子密度分布类似于近晶状液体。随着无序强度W的增加,我们发现存在一个临界值,W_c \sim 0.12 e^2/εl,在此临界值处发生了向各向同性相的转变/交叉,并伴随着强烈的局域电子密度涨落。多体态密度在这两个阶段是定性区分,并帮助阐明过渡的性质。
2002-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi-sea-like correlations in a partially filled Landau level
计算了复合费米子的对分布函数和静态结构因子。$2k_F$结构的明确而有力的证据是在半填充朗道水平附近的一系列填充因子中看到的。令人惊讶的是,发现填充朗道能级的复合费米子,即不可压缩的朗道态,比填充朗道能级的电子具有更强的费米海相似性。
1997-04-02 cond-mat.mes-hall
Dipole representation of half-filled Landau level
本研究提出半填充朗道能级中考虑粒子-空穴交换对称性的复合费米子偶极表示变体,构造满足约束与费米能级boost不变性的有效哈密顿量,所得费米液体参数F2与已有数值结果吻合良好。
2023-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incompressible paired Hall state, stripe order and the composite fermion liquid phase in half-filled Landau levels
我们考虑半填充时的两个最低朗道水平。在较高的朗道能级(nu =5/2)下,我们发现了一个一阶相变,它将一个可压缩条纹相与一个成对的量子霍尔态分离,我们称之为Moore-Read态。临界点非常接近库仑势,并且可以通过增加电子层的宽度来驱动转变。我们发现一个弱得多的过渡(无论是二阶或交叉)从配对复合费米子费米液体的行为。一个非常相似的图片得到的最低朗道水平,但过渡点是不是附近的库仑势。
2001-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Particle-Hole Symmetry in the Fermion-Chern-Simons and Dirac Descriptions of a Half-Filled Landau Level
众所周知,在部分填充的朗道能级中,具有两体相互作用的自旋极化电子存在粒子-空穴对称性,这在回旋能量大于相互作用强度的极限中变得精确,因此可以忽略朗道能级之间的混合。这种对称性在最近由D。T. Son,使用狄拉克费米子,但它被认为是在旧的费米子-陈-西蒙斯方法中不存在的,由Halperin,Lee和Read以及随后的作者开发。然而,我们在这里表明,当适当评估时,Halperin,Lee,Read(HAL)理论给出了长波长低能物理性质的结果,包括杂质存在下的霍尔电导和分数量子化霍尔态接近半填充时磁子谱中最小值的位置,这些结果与狄拉克公式的预测相同。事实上,量子力学理论预言,即使回旋能量是有限的,在接近半满的情况下,也会出现一种粒子-空穴对称性。
2017-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Phase Diagram of Half-filled Bilayers in the Lowest and the Second Orbital Landau Levels: Abelian versus Non-Abelian Incompressible Fractional Quantum Hall States
我们研究了半填充双层结构中最低两个朗道能级中分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall effect,FQHE)的量子相图,它是隧穿强度和层间距的函数,即,我们重新审视最低朗道能级填充因子1/2双层问题并做出涉及半填充的第二朗道能级中的双层的新预测(即,填充因子5/2)。使用数值精确对角化,我们调查的重要问题,这个系统是否支持由非阿贝尔摩尔-里德Pfweian状态描述的强隧穿制度的一个非对称性。在最低的朗道水平,我们发现,虽然在原则上,增加(递减)隧穿强度(层分离)可以导致从阿贝尔双组分Halperin 331到非阿贝尔单组分Moore-Read Pfperin状态的转变,在朗道能级最低的Pfronan区域,OHE激发能隙相对较小--我们建立了迄今为止观察到的所有OHE态的一半--填充的最低朗道能级双层最可能由阿贝尔Halperin 331状态描述。在第二个朗道水平,我们作出预测,双层结构将表现出两个不同的分支不可压缩的ECOHE对应的阿贝尔331状态(在中等到低的隧道和大的层分离)和非阿贝尔摩尔-里德Pfavian状态(在大隧道和小的层分离)。这两个分支的观测和它们之间可能的量子相变将是令人信服的证据,支持在第二朗道能级的非阿贝尔Moore-Read Pfronan状态的存在。我们讨论我们的结果在现有的实验和理论工作的背景下。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Identifying the topological order of quantized half-filled Landau levels through their daughter states
本文证明半填充朗道能级的热霍尔电导所对应的马约拉纳边缘模式整数可由其上、下方涌现的阿贝尔分数量子霍尔态序列组合唯一确定,并通过层级与复合费米子方法揭示了复合费米子对形成的玻色整数量子霍尔态的关键作用。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Solvable Model in the Half-filled Landau Level
Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文提出半填充朗道能级中相互作用电子的可解微观模型,将环面精确解推广至二维体情况,低能部分为空间交错的一维费米偶极子系统,费米能级态密度符合二维费米气体特征。
2026-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Broken-Symmetry States of Dirac Fermions in Graphene with A Partially Filled High Landau Level
本文对石墨烯中N=3朗道能级的狄拉克费米子进行了数值研究。在半填充时,等时密度-密度关联函数在非零波矢$\pm {\bf q^{*}}$处显示出尖峰。有限尺寸标度表明峰值随电子数的增加而增加,并在热力学极限下发散,这表明电荷密度波不稳定。在较大的系统尺寸范围内,系统形成对称性破缺条纹相位,对无序散射的扰动具有鲁棒性。这样的量子相位是通过传输测量实验观察到的。与特殊的波函数的狄拉克LL,条纹和气泡相成为可能的候选人的基态的狄拉克费米子在石墨烯中具有较低的填充因子在N=3 LL。
2008-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhancement of Coulomb drag away from half filled Landau levels
在高磁场下,测量了两种不同层间距的平行二维电子气之间的库仑阻力。当层填充因子偏离nu=1/2时,我们发现阻力的大小随着Delta nu = nu - 1/2而二次增强,并且增强的曲率对Delta nu的符号和层之间的间距都不敏感。我们的研究结果表明,增强是由于非微扰层间相关性。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Component Fractional Quantum Hall Effect in the Half-Filled Lowest Landau Level in an Asymmetric Wide Quantum Well
本文从理论上研究了非对称宽量子阱中最低朗道能级半填充时的分数量子霍尔效应。可以通过在阱的两侧之间施加电势偏置来实现不对称性。在精确对角化计算的球面几何中,我们发现,不可压缩状态描述的两个组件的波函数。它与基态的重叠可以在赝自旋空间中的旋转的帮助下进行优化,赝自旋模拟了最低的两个电子子带。
2014-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Half-filled 2D bilayers in a strong magnetic field: Revisiting the $ν=1/2$ fractional quantum Hall effect
我们研究了半填充双层结构中最低朗道能级的分数量子霍尔效应的量子相图,它是隧穿强度和层间距的函数。使用数值精确对角化,我们调查的重要问题,该系统是否支持一个分数量子霍尔效应描述的非阿贝尔的摩尔-里德Pfronan状态在强隧穿制度。我们发现,虽然这在原则上是可能的,这是不可能的,非阿贝尔的EZHE存在于最低的朗道水平。我们建立了迄今为止观察到的所有半满最低朗道能级双层中的OHE态最有可能由阿贝尔Halperin 331态描述。
2009-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Broken symmetries and excitation spectra of interacting electrons in partially filled Landau levels
本研究利用扫描隧道显微镜光谱技术,测量了石墨烯部分填充零朗道能级中电子波函数的谷极化与激发谱,量化了Haldane赝势强度,并证明分数量子霍尔相基于持续存在的对称性破缺态。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A cascade of phase transitions in an orbitally mixed half-filled Landau level
半满的朗道能级上有一种涌现的费米液体,这种费米液体表现出对配对的不稳定性,最终达到一种有间隙的偶分母分数量子霍尔基态。虽然可以通过在竞争的轨道和自旋自由度中调谐载流子的偏振来探测这种配对,但是提供这种可调谐性的足够高质量的平台仍然很少。在这里,我们探讨了基态填充因子$ν$ = 5/2的ZnO基二维电子系统通过强制交叉的朗道水平采取量子数$N$ = 1和0的相反的自旋分支。我们揭示了一个级联的阶段,具有不同的磁输运功能,包括一个有间隙的阶段极化的$N$ = 1的水平和可压缩的阶段在N = 0,随着意想不到的费米液体,第二个有间隙的,和强烈的各向异性向列相在中间极化时,水平是近简并。相图是通过分析交叉水平的接近度产生的,并突出了ZnO为探索奇异的分数电子相提供的优异的再现性和可控性。
2018-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Singular Pair Breaking in the Composite Fermi Liquid Description of the Half-Filled Landau Level
在半满朗道能级的复合费米液体描述中,Chern-Simons规范场的涨落在所有角动量通道中都是对破缺。对于短程电子-电子相互作用,这些涨落足够强,可以驱动任何T=0的配对跃迁。对于库仑相互作用,这些波动较弱,连续过渡是可能的。
1998-07-22 cond-mat.mes-hall
Charge Density Wave Ordering in Half Filled High Landau Levels
本文报道了在垂直磁场存在下,高朗道能级指数(N > 1)的半填充电子的二维电子系统的数值研究。强和尖锐的峰值被发现在波矢量依赖的静态密度磁化率和等时间密度-密度关联函数,在有限大小的系统与多达12个电子。与部分填充的最低(N=0)朗道能级的性质不同,这些结果暗示了这些系统中电荷密度波有序化的趋势。有序波矢量随N的增加而减小。
2000-02-07 cond-mat.mes-hall
A Fermi Fluid Description of the Half-Filled Landau Level
提出了一种计算半满朗道能级电子系统基态性质的多体方法。我们的出发点是最近提出的审判波函数,其中包括反对称化运营商的玻色子劳克林状态的简化版本。利用经典等离子体类比,计算了热力学极限下的对关联函数、静态结构函数和基态能量。这些结果与$ν=\frac12$的预期行为非常一致。
1997-11-17 cond-mat.mes-hall
Hypernetted-chain study of broken rotational symmetry states for the $\bmν$ = 1/3 fractional quantum Hall effect and other fractionally filled Landau levels
研究了分数量子霍尔效应在1/3填充朗道能级时的旋转对称破缺态。Musaelian和Joynt最近的Monte Carlo计算[J. Phys.:康登斯。Matter { \bf 8},L105(1996)]表明,对于某一临界有限厚度值,Laughlin态变得不稳定,变为BRS态。我们通过执行超网链计算来详细研究这种状态的性质,该计算给出了热力学极限的结果,补充了其他限于有限数量粒子的方法。我们的研究结果表明,虽然劳克林的状态是稳定的,在最低的LL,在较高的LL的BRS不稳定性发生,也许表明没有在较高的LL的部分填充物中的BROHE。新发现的液晶相在更高的LLS可能的连接进行了讨论。
2001-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitation Spectrum and Stability from a Filled Landau Level in Rotating Dipolar Fermi Gases
利用运动方程方法研究了旋转偶极费米气体中充满朗道能级的集体激发谱。预测的旋转偶极费米气体的激发光谱可以表现出一个Roton极小的字符。这种旋子特性可以通过改变偶极相互作用强度和限制势来调节。偶极相互作用强度的增加使系统的旋子极小值变为零,系统变得不稳定。我们还得到了旋转偶极费米气体动力学稳定性的一个条件。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall
Microwave resonances of the bubble phases in 1/4 and 3/4 filled higher Landau levels
我们测量了一个双迁移率二维电子系统在微波区的对角电导率。当nu > 4,最高朗道能级的部分填充nu^* 约为1/4或3/4,温度< 0.1 K时,我们发现Re[ sigma_{xx} ]随频率的变化具有明显的共振.共振出现在nu^* 从0.20到0.37的范围内,也出现在从0.62到0.82的范围内。当接近nu^* = 1/2时,峰值频率f_{pk}从~ 500变化到~ 150。f_{pk}的该范围显示出不依赖于nu,其中观察到共振。谐振的品质因数Q在~ nu^* = 0.25和0.74时最大。我们解释的共振由于钉扎模式的气泡相晶体。
2002-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-particle behavior of composite fermions in the half-filled Landau level
通过弯曲费米面上的高维玻色化,计算了半满朗道能级中Chern-Simons规范场的红外涨落对复合费米子单粒子格林函数的影响.我们发现,复合费米子仍然是定义良好的准粒子,与平均场值给出的有效质量,但具有极大的阻尼和光谱函数,包含相当大的重量远离准粒子峰。
1996-12-09 cond-mat.mes-hall
Occupation Numbers of a Half-Filled Landau Level
我们证明,李和温最近提出的半填充朗道能级的边缘理论预测的结果类似于我们以前提出的变分试验波函数的边缘占用数。本文在玻色化理论的框架内讨论了半满朗道能级的Lee和Wen的边作用量,证明了动量占据数是由两个格林函数的乘积决定的,一个是带电的,一个是中性的。在体区($k<0$),我们发现一个线性的占领分布,$n_k \propto A+Bk$,而在尾部区域($k>0$),它是指数衰减的范围$k\sim\Ln$,中性模式的动量截止。我们找到了一个很好的适合与职业数的数值结果。
1998-10-21 cond-mat.mes-hall
Anomalous Nematic States in High Half-Filled Landau Levels
已经确定的是,具有半填充高($N \ge 2$)朗道能级的二维电子气的基态是可压缩的电荷有序态,称为量子霍尔条纹(QHS)相。QHS的一般特征是纵向电阻$R_{xx}$($R_{yy}$)和非量化霍尔电阻$R_H$的最大值(最小值)。在这里,我们报告紧急最小值(最大值)在$R_{xx}$($R_{yy}$)和平台样功能$R_H$在半满$N \ge 3$朗道水平。值得注意的是,这些意想不到的功能开发的温度大大低于QHS的起始温度,这表明一个新的基态。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall
Density-induced reorientation of the stripe at half-filled high Landau levels
研究了半满高朗道能级二维电子系统中单向周期势对条纹态取向的影响。通过考虑具有两个电子子带的量子阱,发现在弱调制时条纹与外势平行,在强调制时条纹与外势正交。在中间范围内,随着电子密度的增加,条纹的取向从正交变为平行。这一结果解释了J. Zhu { \it et al}最近进行的实验,即通过增加电子密度,在半填充高朗道能级处的各向异性轴旋转$90^0$。它也支持的建议,条纹是钉扎的异质结的界面处的原生表面形态。
2004-04-03 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
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
Instabilities Toward Charge Density Wave and Paired Quantum Hall State of Half-Filled Landau Levels
研究了自旋分辨朗道能级在电子填充因子$ν=n+1/2$下的稳定性,其中n为正整数。用费米子表示半满的最高朗道能级,用n玻色子表示n满的内朗道能级,耦合到Chern-Simons规范场,我们证明了基态具有$n(n+1/2)>15.54 π(a_B^*)^2 n_e$的电荷密度波序,其中$n_e$是二维载流子密度,$a_B^*$是有效玻尔半径。我们发现,由波动规范场介导的配对相互作用增强附近的电荷密度波不稳定性,使p波配对的陈-西蒙斯费米子盛行$3.49(π{\ab}^2)n_e<n^2(n+1/2)<20.22π(a_B^*)^2 n_e$。结合最近的实验讨论了电荷密度波序与成对量子霍尔态之间的竞争。
1999-11-17 cond-mat.mes-hall
Polarization of the helf-filled Landau level in quantum Hall effect
我们发展了一个半满朗道能级的理论,它表明它是一种两组分流体。其中一个组件自旋向上,另一个自旋向下,因此可以发生电子自旋共振。1/3填充水平是完全自旋极化的单组分流体。我们计算了自旋极化在半充满带作为温度的函数,并比较计算结果与实验测量值。我们的理论与由奈特位移比得到的极化实验数据非常吻合。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Filled Landau levels in neutral quantum gases
本文研究电中性费米子简并气体中的量子量子霍尔效应。通过施加具有高轨道角动量的两个入射光束来实现有效的磁场。我们展示了如何获得对应于完全充满的朗道能级的状态,并讨论了测量被困二维气体的不可压缩性质的各种可能性
2006-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Transition in the Half-Filled Landau Level
利用连续探测的核磁共振(RDNMR)研究了二维电子在最低朗道能级半填充时从部分自旋极化到完全自旋极化的转变。核自旋晶格弛豫时间被观察到是密度无关的部分极化阶段,但在过渡到全极化急剧增加。在低温下,RDNMR信号在临界密度附近表现出强的最大值。
2007-03-26 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
Effective Hamiltonian for striped and paired states at the half-filled Landau level
我们利用平均场论研究了量子霍尔系统的配对机制。在Hartree-Fock-Bogoliubov近似下,我们求解了自旋极化电子在半满朗道能级上的能隙方程。我们得到了一个有效的哈密顿量,它表明了从可压缩条纹态到成对态的连续跃迁。此外,交叉发生在配对阶段。在半满朗道第二能级下,数值计算了准粒子成对态的能谱和能隙。
2000-11-30 cond-mat.mes-hall hep-th
Spin and the Coulomb Gap in the Half-Filled Lowest Landau Level
平行的二维电子系统之间的隧道中观察到的库仑间隙,每个在最低朗道能级的一半填充,被发现敏感地依赖于面内磁场的存在。特别是在低电子密度时,库仑隙的宽度首先随面内场的增加而急剧增加,然后突然变平。这种行为似乎与已知的半满最低朗道能级从部分自旋极化到完全自旋极化的转变相吻合。因此,隧道能隙为研究高磁场下二维电子系统的自旋组态打开了一扇新的窗口。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall
Path Integral for Composite Fermions in the Half-Filled Lowest Landau Level
我们考虑电子在二维强磁场中的最低朗道能级的一半填充使用陈-西蒙斯方法。从电子的格点哈密顿量出发,我们导出了复合费米子(CF)的路径积分(PI)公式,该公式考虑了算符的阶数。我们使用具有中间时间的时间晶格,以便具有以密度波动表示的PI。该公式揭示了在最低阶微扰理论中巨正则势不存在红外奇异性。
1998-10-21 cond-mat.mes-hall
Spin Polarizations at and about the Lowest Filled Landau Level
在周期性矩形几何中,探讨了有限尺寸系统在充满最低朗道能级处或附近的自旋极化与温度的关系。我们在包括有限厚度修正的$ν=1$上得到的结果与实验结果符合得很好。我们还发现,相互作用电子系统的结果与西格玛模型的结果完全一致,即,环面上的skyrmions具有拓扑电荷$Q \ge 2$,并且Q=1的解类似于单个自旋翻转激发。因此,我们的研究结果提供了直接的证据,在这个填充因子的skyrmionic性质的激发。
1997-03-11 cond-mat.mes-hall
Fractional quantum Hall effect and electron correlations in partially filled first excited Landau level
本文对Choi等人最近在实验上研究的部分填充的第一激发朗道能级(LL 1)中最显著的不可压缩量子霍尔态进行了定量研究.描述LL 1中电子-电子相互作用的赝势在短范围内是简谐的.它产生一系列不可压缩的状态,这是不同于它的LL 0对应。数值结果表明,最显著的态$ν={5/2}$、7/3和8/3不是由Laughlin关联电子产生的,而是由电子形成对或更大的团簇的趋势导致的,这些团簇最终成为Laughlin关联的.在填充因子14/5、16/7、11/5、19/7处具有较小间隙的状态是Laughlin相关电子或空穴状态,并且符合Jain的填充$\rm{CF}^4$能级序列。
2008-04-06 cond-mat.mes-hall
Fermi hypernetted-chain study of half-filled Landau levels with broken rotational symmetry
我们研究了价态朗道能级(LL)半满时的旋转对称破缺态。我们概括Rezayi-Read(RR)复合费米子(CF)试验波函数,包括各向异性耦合的通量量子的电子,从而产生一个在底层CF液体的一个双阶。使用费米超网链(FHNC)方法,很容易给出结果的热力学极限,我们确定这些状态的详细属性。通过使用各向异性对分布和静态结构函数,我们确定的相关能,并发现,正如预期的那样,RR的状态是稳定的最低的LL,而BRS状态可能会发生在半填充较高的LL,与最近发现的量子霍尔液晶的可能连接。
2001-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Nematic quantum phase transition of composite Fermi liquids in half-filled Landau levels and their geometric response
本文提出了在半满朗道能级下复合费米液体中各向同性-非均匀量子相变的理论。我们表明,量子相变之间的各向同性和双相触发电子之间的吸引力的四极相互作用,在传统的费米液体的情况下。我们导出了基态和相变的理论。该理论基于通量附着过程,该过程将半满朗道能级中的电子液体映射到接近于相变的复合费米液体。我们表明,局域涨落的量子序参量作为一个有效的动力学度规相互作用与底层的陈-西蒙斯规范场与通量附件。Chern-Simons规范场的涨落和量子序参量的涨落都能破坏复合费米子准粒子,使系统进入非费米子液态。由于朗道阻尼效应,各向同性-向列相相变的有效场论具有$z = 3$动力学指数。我们发现,有一个Berry相型项,它支配的有效动力学的序参量波动,这可以被解释为一个非普遍的“霍尔粘度”的动力学度规。我们证明了有效场论有一个Wen-Zee型项。这两项都来源于陈-西蒙斯规范场的时间反演破缺涨落。我们提出了一个微扰计算的霍尔粘度,也表明,这一项也得到了一个沃德恒等式。我们表明,旋错的流体,携带电荷。我们表明,在射频电导率实验中观察到的共振可以解释为一个戈德斯通模式的晶格效应间隙。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical Test of Disk Trial Wave function for Half-Filled Landau Level
最低朗道能级波函数的解析性和填充因子与总角动量的关系严重限制了强垂直磁场作用下圆盘电子的试探波函数的可能形式。对于N,电子数,直到12,我们已经测试了这些磁盘审判波函数的半填充朗道水平使用Monte Carlo和精确对角化方法。用这两种方法得到的占据数和基态能的结果吻合得很好。我们还比较了从场论方法获得的边缘附近的占有数的配置文件。结果给出了定性相同的边缘轮廓。实验结果进行了简要讨论。
2000-06-28 cond-mat.mes-hall
Excitations from Filled Landau Levels in Graphene
我们考虑了零温下在强垂直磁场中具有整数个填充朗道能级的石墨烯,研究了单粒子-空穴激发的色散。我们首先分析了单个狄拉克电子和空穴在磁场中通过库仑力相互作用的两体问题。然后,我们转向多体问题,其中粒子-空穴对称性和两个谷的存在导致了石墨烯特有的一些效应。我们发现,大量的低激发耦合在一起,导致强烈的多体修正,这可以观察到在非弹性光散射或光吸收。我们还详细讨论了如何在激子色散的不同分支的外观是敏感的填充自旋和谷子能级的数量。
2006-08-16 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence of a metal-insulator transition in a half-filled Landau level
我们测量了高迁移率前栅GaAs/ Al_{0.33} Ga_{0.67} As异质结的低温输运性质。通过改变施加的栅极电压,我们可以改变系统内的无序程度。在朗道水平填充因子$ν=1/2$,系统可以描述的复合费米子图片,我们观察到的交叉从金属绝缘行为的无序增加。实验结果和理论预测进行了比较。
1997-01-09 cond-mat.mes-hall
The conductivity of the half filled Landau level
结果表明,由于L1半充满时的热力学不稳定性,导致了涡旋晶格的形成,其电子光谱与石墨烯的电子光谱相似,在布里渊盒边界上有两个Dirac费米点.这一结果被用来解释所观察到的电流产生的SAW在异质结构上的压电GaAs的表面。用两个费米点的存在代替了以往理论工作中提出的费米面,可以解释实验结果。
2014-04-02 cond-mat.mes-hall
Density Induced Interchange of Anisotropy Axes at Half-Filled High Landau Levels
我们在二维电子系统中半满高朗道能级的输运测量中观察到密度诱导的各向异性轴的90 $^{\circ}$旋转,其中提出了条纹态($ν$ =9/2,11/2等)。使用场效应晶体管,我们发现在$ν$ =9/2时跃迁密度为$2.9\times10^{11}$ cm $^{-2}$。在转变附近观察到滞后。我们在填充因子-磁场平面上构造了$4.4<ν<4.6$体系的相边界.沿任一各向异性轴施加的面内磁场总是稳定条带的低密度取向。
2002-03-09 cond-mat.mes-hall
Competition of Pairing and Nematicity in the Two-Dimensional Electron Gas
垂直磁场作用下的二维电子气由于其丰富的相图,一直是人们研究的热点。在这个系统中,一个特别有趣的问题是半满朗道能级,其中复合费米子的费米海,由复合费米子的配对不稳定性引起的分数量子霍尔态,以及量子霍尔跃迁分别在半满$N=0$,$N=1$和$N \geq 2$朗道能级中观察到。因此,不同的基态发展在不同的半满朗道能级。这种情况最近发生了变化,当在半满的$N=1$朗道能级中报道了成对分数量子霍尔态和量子霍尔跃迁的证据时。此外,还发现了这两种有序态之间的直接量子相变,这些结果突出了在低无序环境中,对向列性和对向列性之间的密切联系,这是当前几个强关联系统中的一个热门话题。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entropy of strongly correlated electrons in a partially filled Landau level
本研究通过高分辨率化学势测量结合麦克斯韦关系,提取不同温下单层和双层石墨烯的强关联电子熵,识别多种量子霍尔相关物态,并探究双层石墨烯偶分母FQH态超额熵的拓扑起源。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The anisotropic conductivity of two-dimensional electrons on a half-filled high Landau level
本文研究了在存在淬火无序的情况下,与$N \gg 1$作用的半满$N$ th Landau能级上二维相互作用电子的电导率.温度为$T<T_c$时的单向电荷密度波态的存在,其中$T_c$是转变温度,导致各向异性电导率张量。我们发现,领先的各向异性校正成正比的$(T_c-T)/T_c$正下方的过渡,根据实验结果。在$T_c$以上,对应于$T_c$以下的单向电荷密度波状态的相关性导致对与$\sqrt{T_c/(T-T_c)}$成比例的电导率的校正。
2003-12-30 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
Thermoelectric transport signatures of Dirac composite fermions in the half-filled Landau level
半充满的朗道能级被认为是近似粒子-空穴对称的,这需要扩展在这种填充下观察到的可压缩态的Halperin-Lee-Read(英语:Halperin-Lee-Read)理论。最近的工作表明,当粒子-空穴对称性保持时,复合费米子在缠绕复合费米子表面时经历量子化的$π$ -Berry相,类似于3D拓扑绝缘体表面的狄拉克费米子。与此相反,最初提出的复合费米子液体的有效低能理论缺乏粒子-空穴对称性,并具有消失的Berry相。在本文中,我们解释了如何热电输运测量可以用来测试狄拉克性质的复合费米子定量提取此贝里相位。首先,我们指出,纵向热势(塞贝克效应)是非零的,由于不寻常的性质,在这种情况下的粒子孔对称性,并不敏感的Berry相位。与此相反,我们发现非对角热势(能斯特效应)与复合费米面的拓扑结构直接相关,在零Berry相时为零,在$π$ Berry相时取最大值.相比之下,在纯电输运特征中,贝里相位的贡献表现为对大背景信号的小修正,这使得能斯特效应成为对复合费米子狄拉克性质的有希望的诊断。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Edge of a Half-Filled Landau Level
利用精确对角化技术和复合费米子试探波函数,研究了量子霍尔(QH)液滴在$ν=1/2$中边缘的电子占据数。我们发现,在边缘附近的电子占据数服从标度行为。缩放的结果表明,存在一个明确的边缘对应于均匀的填充因子1/2的紧凑的液滴的半径。我们发现,超过这个边缘点的占领数是实质性的,这是定性的奇分母QH态的情况下的不同。我们将这些功能的不同方式,复合费米子占据朗道水平的奇数和偶数分母状态。
1998-03-26 cond-mat.mes-hall
Anisotropic conductivity tensor on a half-filled high Landau level
我们研究了填充因子为$ν\gg 1$的弱垂直磁场中存在淬火无序的二维相互作用电子。我们知道,如果无序足够弱,在低温下,在半满高朗道能级附近可以存在单向电荷密度波态。我们表明,在温度$T<T_c$,其中$T_c$是转变温度的单向电荷密度波状态的存在导致各向异性的电导率张量。我们发现,电导率张量的各向异性部分是正比于$(T_c-T)/T_c$低于过渡与实验结果一致。序参量的涨落在$T=T_c$处冲刷掉平均场尖点,电导率张量甚至在高于平均场转变温度$T_c$时也变得各向异性。
2004-05-08 cond-mat.mes-hall
Insulating Phases Induced by Crossing of Partially Filled Landau Levels in a Si Quantum Well
我们研究了高迁移率硅二维电子系统中的磁输运通过原位倾斜的样品相对于磁场。在朗道水平交叉过程中观察到的非整数填充因子的纵向电阻率明显下降。与霍尔电阻率的变化,表现出粒子-空穴对称性,这表明,在相关的朗道能级的电子或空穴成为本地化的符合,其中的赝自旋非极化状态预计是稳定的。
2009-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Variational Monte Carlo study of spin polarization stability of fractional quantum Hall states against realistic effects in half-filled Landau levels
通过变分Monte Carlo方法比较了自旋非极化Halperin 331和自旋极化Moore-Read(MR)Pfronan分数量子霍尔态在最低朗道能级(LLL)和第二朗道能级(SLL)半满时的基态能量,并通过有限厚度效应和对前两个Halperin赝势的直接改变,计算了它们在库仑点附近的小偏差.在比较中,我们发现,在LLL中,无论是331态或MR Pfiran可能是较低的能量取决于偏差。然而,在SLL中,除了大的偏差之外,MR Pfweian的能量始终较低。这些结果表明,即使在相互作用势的中等偏差下(通过各种物理过程,如有限厚度,朗道能级混合等),在半填充SLL(即$ν= 5/2$)中,MR Pfronan描述比Halperin 331状态在能量上更有利,这与最近的实验研究一致。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall