Dynamical Mass Generation of Composite Dirac Fermions and Fractional Quantum Hall Effects near Charge Neutrality in Graphene
我们发展了一个复合狄拉克费米子理论来研究石墨烯中电荷中性附近的分数量子霍尔效应。我们表明，复合狄拉克费米子之间的相互作用导致通过激子凝聚的动态质量产生。由于质量产生和交换效应，四重自旋谷简并度完全提升，使得在电荷中性附近观察到的奇分母分数QHE可以用复合狄拉克费米子的整数QHE来理解。在填充因子$ν=1/2$下，我们证明了对于弱库仑相互作用，大量复合狄拉克费米子液体对于手征p波配对是不稳定的，并且基态是长波长极限下摩尔-里德普法菲（Moore-Read Pfaffian）描述的成对非阿贝尔态。
2013-07-06 cond-mat.str-el
Interacting composite fermions: Nature of the 4/5, 5/7, 6/7, and 6/17 fractional quantum Hall states
Wójs，Yi和Quinn的数值研究表明，非常规的分数量子霍尔效应在填充因子$ν=$ 1/3和1/5是合理的，只要粒子间相互作用具有不寻常的形式，即相对角动量三通道中两个费米子的能量占主导地位。在第二$Λ$能级（电子朗道能级的复合费米子模拟物）中复合费米子之间的相互作用满足该性质，并且最近的研究支持了复合费米子在$ν^*=$ 4/3和5/3处的非常规分数量子霍尔效应，其表现为电子在$ν=$ 4/11、4/13、5/13和5/17处的分数量子霍尔效应。本文研究了$ν=$ 4/5，5/7，6/17和6/7的分数量子霍尔态的性质，它们对应于$ν^*=$ 4/3，5/3和6/5的复合费米子，发现这些分数量子霍尔态都是常规的。其根本原因是复合费米子之间的相互作用基本上取决于附着在电子上的涡旋的数量和方向。详细研究了自旋极化率为6/17和6/7的态，并预测了它们之间自旋相变的临界塞曼能。我计算了4/5，5/7，6/7和6/17的激发能隙，并将其与最近的实验进行了比较。
2016-10-13 cond-mat.str-el
Exact results for model wave functions of anisotropic composite fermions in the fractional quantum Hall effect
复合费米子理论的微观波函数可以通过简单的坐标重标来包含电子质量各向异性。这些波函数很可能与各向异性分数量子霍尔态的实际波函数有几何联系。在这篇文章中，我们表明，他们拥有很好的属性，他们的能量可以通过一个通用的比例因子，分析与先前计算的各向同性态的能量，从而允许估计的几个可观的热力学极限的所有分数量子霍尔态。标度因子对各向异性的相当弱的依赖性提供了为什么分数量子霍尔效应和复合费米子对电子质量各向异性相当鲁棒的见解。我们讨论如何更好地，虽然仍然近似，波函数可以通过引入变分参数，以下Halfman [物理评论快报。{ \bf 107}，116801（2011）]，但是所得的波函数不容易进行计算。我们的考虑也是适用的，以最小的修改，在背景材料的介电函数是各向异性的情况下。
2016-02-10 cond-mat.str-el
Phase Diagram of Fractional Quantum Hall Effect of Composite Fermions in Multi-Component Systems
虽然复合费米子的整数量子霍尔效应表现为电子的显著分数量子霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect，ERFHE），但复合费米子的ERFHE产生了更进一步，更微妙的状态，这是由复合费米子之间的弱剩余相互作用引起的。我们研究了这些态的自旋相图，其动机来自于Liu { \em et al.} \cite{Liu14a,Liu14b}的几个自旋极化跃迁在4/5，5/7，6/5，9/7，7/9，8/11和10/13 GaAs系统。我们发现，复合费米子的超对称性在多组分系统中更为普遍，并考虑了SU（${\cal N}$）对称相互作用下含${\cal N}$组分的系统中这种状态的可行性。我们的结果适用于GaAs量子阱，其中电子有两个组件，到AlAs量子阱和石墨烯，其中电子有四个组件（两个自旋和两个谷），和H-终止的Si（111）表面，它可以有六个组件。本文的目的是提供一个相当全面的列表可能不可压缩的分数量子霍尔态的复合费米子，他们的SU（${\cal N}$）的自旋内容，他们的能量，和他们的相图作为一个功能的广义“塞曼”能量。我们得到的结果在三个层次的近似：从复合费米子理论的基态波函数，从复合费米子对角化，并在可能的情况下，从精确对角化。在本研究中，忽略了有限量子阱厚度和朗道能级混合的影响。我们比较了我们的理论结果与刘{ \em et al.} \cite{Liu14…
2014-10-27 cond-mat.str-el
STM in the fractional quantum Hall effect: Spectroscopy of composite-fermion bound states
本研究针对分数量子霍尔态的低能激发本质问题，基于复合费米子理论开展详细计算，解释了STM实验观测到的隧道谱多峰结构，指出峰间距为相互作用修正的复合费米子回旋能，同时明确了模型的解释边界。
2023-12-12 cond-mat.str-el
Status of the Fermi surface in mixed composite boson - composite fermion quantum Hall states
我们认为，在提出的混合复合玻色子-复合费米子态[S.H. Simon等人，PRL 91，046803（2003）]中关于ν= 1双层量子霍尔系统随距离的演化的理论，都被忽略了。我们的结论是基于对ν= 1/2单层复合费米子态动量分布的仔细分析。我们指出的可能性，迄今为止未知的现象以外的近藤晶格系统时，在一个几何不变的系统，费米液体般的电子部分扩大其体积。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite Hofstadter bands with Dirac fermion spectrum of fractional quantum Hall states
该研究在含短程相互作用的 Hofstadter 模型中证明，平均场周期势可产生由 Dirac 点分隔的复合 HBs，而其分数填充对应 FQHE。
2024-04-04 cond-mat.str-el
Composite fermion Hall conductivity and the half-filled Landau level
我们在Halperin，Lee，and Read的理论中考虑了复合费米子的霍尔电导率。我们提出了一个完全量子力学的数值计算表明，在适当的条件下，在淬火无序的存在下，粒子-空穴对称的直流电霍尔响应的理论表现出。值得注意的是，即使在费米波长量级的无序范围内，量子场论的这种响应仍然是稳健的。我们发现，偏离粒子-空穴对称响应可以出现在交流霍尔电导率在频率足够大的逆系统的大小相比。我们的结果与Wang等人最近的半经典分析一致，Phys. Rev. X 7，031029（2017），并补充了基于Kumar等人的完全量子力学模型的论点，Phys. Rev. B 98，11505（2018）。这些结果提供了进一步的证据，证明量子场论与突现粒子-空穴对称性是相容的。
2018-10-24 cond-mat.str-el
A novel reentrant susceptibility due to vortex and magnetic dipole interaction in a La1.85Sr0.15CuO4 and Gd2O3 composite system
本文研究La1.85Sr0.15CuO4与Gd2O3复合体系在低温下的重入磁化率行为，揭示涡旋-偶极子相互作用诱导Gd+3离子形成铁磁二聚体，并与YSR态形成机制进行类比。
2024-06-30 cond-mat.str-el
Particle-hole symmetry for composite fermions: An emergent symmetry in the fractional quantum Hall effect
{ \em电子}的粒子-空穴（PH）对称性是电子哈密顿量在特定朗道能级上的精确对称性，它与复合费米子的形成之间的相互作用引起了人们的广泛关注。本文研究了分数量子霍尔效应中的一种涌现对称性，即{ \em复合费米子}的PH对称性，它与复合费米子填充因子$ν^*=n+\barν$和$ν^*=n+1-\barν$下的态有关，其中整数$n$是$Λ$能级指数，而$0\leq \barν\leq 1$是$0\leq \barν\leq 1$ .利用复合费米子微观理论的详细计算表明，对于低的$Λ$能级，（小$n$）：（i）复合费米子粒子之间的两体相互作用除了一个常数的加性项和一个总的标度因子外，与相同$Λ$能级上的复合费米子空穴之间的相互作用非常相似;复合费米子的三体相互作用比两体相互作用小一个数量级。总之，这些结果意味着在低$Λ$水平的复合费米子的近似PH对称性，这也支持精确对角化研究和现有的实验。这种对称性与电子填充因子$ν={n+\barν\over 2(n+\barν)\pm 1}$和$ν={n+1-\barν\over 2(n+1-\barν)\pm 1}$的状态有关，在原始哈密顿量中不存在，它的存在完全归功于复合费米子的形成。随着$Λ$能级指数的增加，两体和三体赝势变得相当，但同时它们的幅度都减小，这表明当我们接近$ν=1/2$时，复合费米子之间的相互作用变得很弱。
2018-01-03 cond-mat.str-el
Tunneling effect on composite fermion pairing state in bilayer quantum Hall system
讨论了双层量子霍尔系统中的复合费米子配对态。在计算了量子霍尔态稳定的层间距离范围后，讨论了层间隧穿对复合费米子对态的影响.结果表明，在Halperin（3，3，1）态和Pfalanan态之间的跃迁点存在一个尖点.
2001-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Self-duality of the integer quantum Hall to insulator transition: composite fermion description
整数量子霍尔到绝缘体转变（IQHIT）是一个典型的量子临界点。然而，由于淬火无序和强相互作用的同时作用，这种转变的关键方面仍然是神秘的。我们研究这种转变使用复合费米子（CF）表示，其中包括一些相互作用的影响。正如我们所描述的，过渡也标志着一个IQHIT的CF：这表明，过渡可能表现出“自我对偶”。我们通过相应的非线性西格玛模型证明了电子和CF拉格朗日量在临界点处的显式等价性，揭示了跃迁的自对偶性质。我们分析表明，在临界点的电阻率张量是$ρ^c_{xx} = ρ^c_{xy} = \frac{h}{e^2}$，这是符合预期的自对偶性，并在粗略的协议与实验。
2019-12-10 cond-mat.str-el
Two-fluid theory of composite bosons and fermions and the quantum Hall proximity effect
提出分数量子霍尔系统的双流体理论，建模其与费米液体金属界面，发现量子霍尔凝聚体渗入金属的邻近效应，并揭示带隙准电子和中性模式。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall effect arising from repulsive three body interaction
我们考虑一个收集的费米子在一个强磁场耦合的一个纯粹的三体排斥相互作用，并预测复合费米子的形成，导致一个非常丰富的相图包含主机的分数量子霍尔态，复合费米子费米海，和配对过渡。这是完全出乎意料的，因为复合费米子和分数量子霍尔效应的出现通常被认为是强烈的两体排斥的结果。最近在超冷原子和分子方面的理论和实验突破促进了这种系统的实现，在那里可以测试这种物理学。
2010-05-30 cond-mat.str-el
Composite fermion model for entanglement spectrum of fractional quantum Hall states
我们证明了与一类强关联多体态--Laughlin和Jain提出的描述分数量子霍尔效应的波函数--相关的纠缠谱可以很好地用一个简单的非相互作用（或弱相互作用）复合费米子模型来描述。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charged Excitons of Composite Fermions in the Fractional Quantum Hall Effect
在分数量子霍尔效应中考虑了复合费米子的带电激子。在$ν=1/3$中计算了带电CF激子的能量随激子尺寸的变化。结果表明，具有旋子尺寸的带电CF激子的能量低于中性旋子和孤电荷的未束缚态。因此我们认为分数量子霍尔效应的最低能量激发实际上是由两个CF粒子和一个CF空穴组成的复合费米子的带电激子引起的。我们相信，带电激子的复合费米子揭示了新的光解释共振非弹性光散射实验。
2001-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonperturbative emergence of Dirac fermion in strongly correlated composite fermions of fractional quantum Hall effects
经典的复合费米子场论（参考文献1）为统一研究重要物理对象和全面解释分数量子霍尔物理中的反常实验现象提供了一个很好的框架，但也存在固有的缺陷。我们从强关联复合费米子场论出发，提出了一个非微扰的狄拉克费米子涌现理论，克服了这些长期存在的严重缺陷。狄拉克方程的粒子-空穴对称性解决了复合费米子场论中的粒子-空穴对称性之谜。借助于数值结果，我们证明了对于分数量子霍尔效应的Jain序列，这种突现的Dirac费米子理论很可能是非微扰稳定的.
2017-01-19 cond-mat.str-el hep-th
Essential role of anisotropic magnetic dipole in anomalous Hall effect
本文从理论上研究了共线反铁磁体中既不需要净磁化也不需要外加磁场的反常霍尔效应。我们表明，这种紧急AHE基本上是由各向异性磁偶极子（AMD），它提供了一个有效的有序磁矩和电子运动之间的耦合晶体的铁电有序。我们证明了AMD是自然诱发的反铁磁有序，其中的磁矩具有四极空间分布。从铁性AMD有序的角度出发，分析了AHE在正交晶格系统中的行为，其中AHE在很大程度上被AMD和自旋轨道相互作用之间的大耦合所增强。从这些发现中，AMD可以被用来作为一个描述符，在一般情况下，调查的铁磁相关的物理量的反铁磁体，包括非共线的，这是可以检测到的使用x射线磁圆二色性。
2021-05-24 cond-mat.str-el
Thirty Years of Composite Fermions and Beyond
本章出现在B. I. Halperin和J.K. Jain（世界科学，2020）。本章以复合费米子的入门开始，然后回顾了最近研究的三个方向。它报告的理论计算作出详细的定量预测的两组现象，即自旋极化转变和晶体的相图。其次是分数量子霍尔效应的Kohn-Sham密度泛函理论。本章最后与部分子理论的分数量子霍尔效应，以某些微妙的状态最近的应用。
2020-11-26 cond-mat.str-el
Metamorphosis of a Quantum Hall Bilayer State into a Composite Fermion Metal
复合费米子金属态出现在量子霍尔双层在总朗道能级填充因子$ν_T$ =1时，隧道隙崩溃的应用程序的面内分量的外部磁场。这种转变的证据被发现在连续的自旋激发下的自旋波模式在塞曼能量的非弹性光散射观察。低位自旋模式被解释为准粒子激发自旋取向和复合费米子朗道能级指数的同时变化。
2007-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Successive Phase Transitions from a Composite Fermion Liquid to a Fractional Quantum Hall State at ν=3/2 Driven by In-Plane Magnetic Field
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料科学中心）；Department of Electrical Engineering, Princeton University（普林斯顿大学电气工程系）
本文报道在超高迁移率GaAs量子阱中，面内磁场诱导ν=3/2偶数分母分数量子霍尔态，经历两次相变，展示通过k空间费米轮廓劈裂工程化拓扑序。
2026-09-10 cond-mat.str-el
The Dirac composite fermion of the fractional quantum Hall effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。本文基于2016年3月11日至13日在芝加哥大学Nambu研讨会上的演讲。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Role of exciton screening in the 7/3 fractional quantum Hall effect
7/3分数霍尔态是第二朗道能级中最突出的态之一，它的激发态还不清楚。我们研究了复合费米子激子的屏蔽效应，发现由于复合费米子之间相对较小的激子能隙和相对较大的剩余相互作用，复合费米子激子的屏蔽效应在7/3处引起了较强的重整化。7/3态的激发态被看作是由一个大的激子云装扮的复合费米子。它们的广泛程度的实验以及有限系统精确对角化研究的分析的影响。
2016-04-01 cond-mat.str-el
Second Generation of Composite Fermions and the Self-Similarity of the Fractional Quantum Hall Effect
最近发展的相互作用复合费米子模型，用于研究不同的复合费米子相位。它们的相互作用势允许形成固体和新的量子液相，这被解释为第二代复合费米子，这可能是在不寻常的填充因子，如nu=4/11观察到的分数量子霍尔态的原因。投影的复合费米子动力学到一个单一的水平，参与相互作用的复合费米子的哈密顿量的推导，揭示了潜在的自相似性的模型。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect and Wigner Crystal of Two-Flux Composite Fermions
在GaAs量子阱中的二维电子系统中，随着样品在磁场中的倾斜或密度的增加，我们观察到填充因子$ν=3/4$和5/4附近的分数量子霍尔态的多重跃迁.数据表明，这些是相互作用的双通量复合费米子的自旋极化跃迁，在这些填充物中形成自己的自旋极化。$ν=4/5$附近的重入整数量子霍尔效应总是随着$ν=4/5$的全自旋极化转变而发展，这一事实将重入相与双通量复合费米子的钉扎\emph{ferromagnetic}维格纳晶体紧密联系起来。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
The composite fermion model of quantum Hall effect is internally inconsistent
量子霍尔效应的复合费米子模型（CF）给出了正确的电荷序列，它是建立在通量量子附着在电子上的基础上的。电荷序列的构造导致了场的表达式，它要求通量量子附着在电子上。基于实验数据的序列是正确的，但从这样的序列推导出的场是不正确的。CF模型所要求的偶数个通量量子与电子的连接被发现是内部不一致的。
2002-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated composite approach to fractional quantum Hall effect via edge current
分数量子霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect，简称FQHE）被广泛研究，但对霍尔平台宽度和激发能隙的解释仍然难以捉摸。我们研究的有效理论建立在实验输入的霍尔电流分布，边缘动力学，和多体相关性的ECOHE。我们认为，整数自旋的相关复合材料，包括电子和它们的图像，本地化的不可压缩带的边缘是基本的传输实体。我们表明，在最低的朗道水平，这些复合材料的塞曼相互作用产生所有奇数分母平台和有效的分数电荷。利用场相关化学势和有效g因子，我们充分解释了所观察到的霍尔电阻率曲线和半填充族的激发能隙。平台高度由多粒子关联系统地产生，而平台宽度和激发能隙由关联强度决定。我们明确地表明，德鲁德在半填充的行为如下从多粒子的相关性等强度。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The single-mode description of the integer quantum Hall state with dipole-dipole interaction
拓扑相位通常可以用相应的波函数（模型哈密顿量的精确本征态）来表示，该波函数具有比必要的更高的潜在对称性。当对称性在哈密顿量中被明确破缺时，由于缺少变分参数，模型波函数无法解释这种变化。在这里，我们通过具有各向异性相互作用的整数量子霍尔系统来研究这种情况。我们证明了在单模近似下的变分参数的恢复，这与最近提出的量子霍尔相位的几何考虑是一致的。
2014-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic Dipole Hall effect in twisted MoTe$_2$: magnetoelectricity and contact-free signatures of topological transitions
本研究在转角MoTe$_2$莫尔超晶格的多种磁绝缘态中发现本征偶极霍尔效应，揭示其线性/非线性响应规律及拓扑相变的无接触探测特性，展现了磁性、拓扑与极化相互作用的新型绝缘体功能。
2024-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-excitations of the quantum Hall ferromagnet of composite fermions
利用玻色化方法研究了分数量子霍尔系统的自旋激发。在第一步中，我们推广Murthy和Shankar的分数量子霍尔效应的哈密顿理论的情况下的复合费米子与额外的离散自由度。在这里，我们主要调查的自旋自由度，但建议的形式主义可能是有用的双层量子霍尔系统的研究，其中层指数可以正式作为一个同位旋。第二步，我们将最近为研究二维电子气而开发的玻色子化方案应用于相互作用的复合费米子汉密尔顿。在分数量子霍尔系统中，分别计算了ν= 1/3和ν= 1/5时，代表准粒子-准空穴激发的玻色子的色散.二维电子气的有限宽度也考虑明确。此外，我们考虑了相互作用玻色子模型，计算了两玻色子的最低能态。除了描述散射态的连续谱外，我们还发现了两个玻色子的束缚态。这种状态被解释为对激发，它由复合费米子的skyrmion和复合费米子的反skyrmion组成。当v = 1/3和v = 1/5时，计算了双玻色子态的色散关系。最后，我们表明，我们的理论提供了一个唯象的非线性σ模型研究复合费米子的skyrmion的微观基础。
2005-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analogue of the quantum Hall effect for neutral particles with magnetic dipole moment
本文研究了在非均匀磁场和电场交叉作用下，具有永久磁矩$μ$的中性粒子存在类似量子霍尔效应的可能性。我们用朗道填充因子$ν(μ)\propto μ^2$预测了霍尔电导$σ_H=(e^2/h)ν(μ)$的出现。模型参数的估计建议相当乐观的可能性，实验验证这一预测的光学囚禁原子BEC云。
2017-01-05 cond-mat.str-el quant-ph
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
Interlayer Pairing Symmetry of Composite Fermions in Quantum Hall Bilayers
研究了量子霍尔双层膜中复合费米子层间配对态的配对对称性。基于Halperin-Lee-Read理论，在小动量展开下，采用超越首阶贡献的随机相位近似，分析了长程库仑相互作用和Chern-Simons规范涨落的影响，发现相对角动量为$l=+1$的层间配对态在能量上有利于填充$ν=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}$和$\frac{1}{4}+\frac{1}{4}$ .由于长程库仑相互作用和Chern-Simons项的相互作用，层间密度-电流相互作用提高了含$\pm l$的态间的简并度。
2017-04-26 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
Emergence of Dirac Composite Fermions: Dipole Picture
复合费米子（CF）是在部分填充朗道能级中观察到的新现象的基础粒子。微观波函数和半经典动力学都表明CF是由一个电子和一个双$2h/e$量子涡旋组成的偶极，它的运动服从均匀分布在动量空间中的Berry曲率。在此基础上，我们研究了复合费米子的电磁响应。我们发现，在长波长极限的响应具有相同的狄拉克CF理论的形式。为了得到的结果，我们表明，贝里曲率有助于半量子化霍尔电导，值得注意的是，是独立的填充因子的朗道水平，不改变杂质的存在。后者是因为在具有粒子-空穴对称性的朗道能级上，CFs被淬灭杂质散射时没有发生侧跳。其余的响应来自一个有效系统，该系统具有与狄拉克CF系统相同的费米波矢、有效密度、贝里相位，因此对电磁场具有长波长响应。通过将半量子化的霍尔电导解释为来自重新定义的真空的贡献，我们可以明确地从偶极子图像中显示出狄拉克CF有效描述的出现。我们进一步确定由于电四极和磁矩的CF的校正，并显示偏离狄拉克CF理论时，远离长波长的限制。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall Effect in the Second Landau Level: the Importance of Inter-Composite-Fermion Interaction
对强磁场中的二维电子气在圆盘几何中的精确对角化表明，在第二朗道能级中存在一个填充因子范围，在这个范围内，电子气的态与最低朗道能级中的态有很大的不同.我们表明，差异的出现，因为复合费米子之间的相互作用是不可忽略的，在较高的朗道水平，如复合费米子朗道类水平，或λ水平之间的大量混合所示。我们发现，精确的基态是很好地再现复合费米子理论与λ能级混合纳入在最低水平的近似。在球面几何中使用相同的变分方法，我们估计在第二朗道能级中填充1/3处的激发能隙（对应于实验的7/3）。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transitions from Abelian composite fermion to non-Abelian parton fractional quantum Hall states in the zeroth Landau level of bilayer graphene
双层石墨烯的朗道能级中的电子-电子相互作用与传统半导体如GaAs的电子-电子相互作用明显不同。在双层石墨烯的零朗道能级，在非相对论第二朗道能级波函数占主导的轨道上，通过调节磁场，在填充因子为$1/2, ~2/5$和$3/7$时，可以诱导从阿贝尔复合费米子到非阿贝尔部分子分数量子霍尔态的拓扑量子相变.部分子态包含着奇异的任意子，它们可以用来存储和处理量子信息。有趣的是，在最近的实验中可能已经观察到了其中的一些跃迁[Huang \emph{et al.} arXiv：2105.07058]。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall insulator of composite fermions in twisted bilayer graphene
摘要从理论上研究了复合费米子在扭曲双层石墨烯（TBG）体系中量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的实现。我们表明，在TBG的莫尔图案不仅能够提供一个相称的莫尔超晶格，但也是一个可调的有效周期性的潜力实现所需的，而不需要强加一个额外的超结构在传统的GaAs系统。这些使得TBG成为实现CF QAHI的理想平台。根据狄拉克恒流理论建立了可调实验参数下的相图。我们发现，系统的拓扑性质严重依赖于CF的轨道磁化率，这是没有指定的原始狄拉克CF理论。碳纤维QAHI的实验实现将有助于揭示碳纤维的磁性和澄清这一问题。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A composite particle construction of the Fibonacci fractional quantum Hall state
斐波那契拓扑序是通用拓扑量子计算机最简单的平台，由单一类型的非阿贝尔任意子$τ$组成，融合规则为$τ\timesτ=1+τ$。虽然已经提出了$ν=12/5$分数量子霍尔态的任意子谱包括斐波那契扇区，但缺乏纯斐波那契态如何在量子霍尔系统中出现的动力学图像。在这里，我们使用最近提出的非阿贝尔对偶构建一个斐波那契状态的玻色子填充$ν=2$开始从一个三层的整数量子霍尔状态。我们的母理论由耦合到涨落$U(2)$规范场的玻色“复合涡旋”组成，它通过对偶性与Laughlin准粒子的标准理论相关。斐波那契状态是通过聚集层之间的复合涡，以及通量附着，一个程序让人想起的集群图片的读取-Rezayi状态。我们进一步使用这个框架来激发一个波函数的Fibonacci分数量子霍尔态。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Exciton condensation of composite fermions in double layer quantum Hall systems
本文提出双层分数量子霍尔系统中两类复合费米子激子凝聚态，分析其输运特征，并通过数值计算证明其可在石墨烯和过渡金属二硫化物相关模型中实现。
2025-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pairing of Composite-Electrons and Composite-Holes in $ν_T=1$ Quantum Hall Bilayers
针对$\ u_T=1$量子霍尔双层的预形成电子-空穴对实验迹象，构建耦合CEL与CHL的CS理论，发现其配对为$s$波主导且强于CEL-CEL的$p$波配对，并提出可实验探测的差异。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement in the quantum Hall fluid of dipoles
我们重新审视了（2+1）维中的带隙分形序模型（\cite{Prem:2017kxc}中描述的偶极矩和迹四极矩守恒的无迹张量规范理论），并在$\mathbb R^2$上计算了它的基态纠缠熵.在此过程中，我们提出了理论上的开子集的$\mathbb R^2$，这引起了无间隙的边缘激发，是Lifshitz型标量理论。我们还探讨了各种规范不变的扩展运营商和改写这些运营商的局部变形的分形物理。我们探讨这个模型的相似之处的有效场论描述量子霍尔流体：特别是，通过一个新的紧凑的对称性的偶极矩量子化导致我们解释这个理论的真空作为一个偶极凝聚体，上面的偶极与分数矩出现作为准粒子激发阿贝尔任意统计。这种解释反映在次级“拓扑纠缠”修正的纠缠熵。我们将这一结果推广到一系列具有守恒多极矩的模型。
2021-09-02 cond-mat.str-el hep-th
Composite Fermion Insulator in Opposite-Fields Quantum Hall Bilayers
最近提出了几个莫尔超晶格系统主机近平坦的$\pm$陈带：两个山谷的带具有相反的陈数。在这些系统中，每个谷的电荷分别守恒。对于$C=\pm 1$的情况，在完美的平带极限，系统可以映射到两个朗道能级从相反的磁场。出于这些有前途的实验实现，我们考虑了量子霍尔双层从相反的磁场接近填充$ν_T=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}$。我们从两个具有相反手性的解耦复合费米子液体（CFL）开始添加层间排斥相互作用。在这种情况下，物理激子从凝聚中受挫，不像传统的量子霍尔双层。我们认为，更自然的阶段是复合费米子或从玻色子之间的激子凝聚。所得到的态是具有中性费米面的绝缘体，耦合到一个不含Chern-Simons项的出射$U(1)$规范场。这种绝缘状态是众所周知的CFL状态的概括，并且可能会出现在具有$C=\pm 1$窄带的莫尔系统中。最后，我们还评论了在相反场量子霍尔双层或$C=\pm 1$平带中电荷挫折的拓扑超导体的可能性。
2018-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Does a Fractional Quantum Hall Edge Have a Protected Intrinsic Dipole Moment?
Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics（鲁道夫·皮尔斯理论物理中心）
研究分数量子霍尔系统物理边缘的内在保护偶极矩值，发现仅在特定情况下才符合预期，通过DMRG方法计算发现只有ν=1/3系统表现出预期偶极矩。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$s$-wave paired composite-fermion electron-hole trial state for quantum Hall bilayers with $ν=1$
Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California Santa Barbara（卡弗里理论物理研究所，加州大学圣塔芭芭拉分校）；Brown Theoretical Physics Center, Brown University（布朗理论物理中心，布朗大学）；Department of Physics, Harvard University（物理学系，哈佛大学）
本文提出一种新的变分波函数，用于量子反铁磁双层体系中$ν=1$的情况，基于$ s $-波BCS配对复合费米子电子与复合费米子空穴。通过精确对角化计算，发现该试态与基态的重叠在不同层间距离与磁长度比范围内具有良好一致性。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall systems near nematicity: bimetric theory, composite fermions, and Dirac brackets
我们进行了详细的比较狄拉克复合费米子和最近提出的双度规理论的量子霍尔-杰恩态近半填充。通过将复合费米液体调谐到相变相变附近，我们发现这两个理论是等价的。我们验证了响应函数和静态结构因子的单模近似在相变附近变得可靠。我们表明，在相变附近向列模式的色散关系可以从向列序参量分量之间的狄拉克括号中获得。色散在低动量下是二次的，在有限动量下有磁子最小值，这与附近的任何非均匀相无关。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
SU(4) composite fermions in graphene: New fractional quantum Hall states
石墨烯中分数量子霍尔效应（Fractional quantum Hall effect，FQHE）的理论研究目前主要集中在先前已知的适用于石墨烯的相互作用矩阵元的FQHE态的可扩展性和稳定性上。我们考虑SU（4）对称性下的量子阱，认为这适合于所有四个自旋和谷朗道带都是简并的情况，并预测了GaAs中没有类似物的新量子阱。这是由于在$ν=n/(2pn\pm 1)$形式的分数处，二重自旋和谷简并之间的基本相互作用造成的，对于$n\geq 3$。这些国家和它们之间的量子相变的观察条件进行了概述，这些国家的结构和它们的激发也进行了描述。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Composite fermion mass enhancement and particle-hole symmetry of fractional quantum Hall states in the lowest Landau level under realistic conditions
分数量子霍尔效应中的粒子-空穴对称性破缺是近年来人们在理论和实验上研究的热点，主要集中在第二电子朗道能级的非阿贝尔态上。本文从理论上研究了在有限磁场强度的影响下，最低朗道能级上不可压缩分数量子霍尔态的粒子-空穴对称性破缺.有限的磁场诱导朗道能级和子带混合，这是已知的，打破粒子-空穴对称性的哈密顿量的水平。在实际条件下，我们分析了Halfton赝势，能谱和能隙，以及波函数本身。我们发现，粒子-空穴对称性被打破，所确定的能隙，通过粒子-空穴共轭相关的状态之间，然而，我们发现，粒子-空穴对称性在很大程度上保持所确定的复合费米子的有效质量。最后，我们评论并连接到最低朗道能级分数量子霍尔效应中关于粒子-空穴对称性的最近实验观察[Pan et al. Phys. Rev. Lett. 124，156801（2020）]
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possibility of magnetic field induced Composite Fermi sea in neutral Graphene
中性石墨烯在强磁场中被认为是一个（交换稳定的）整数霍尔态，其自旋完全充满，自旋带为空，n = 0，两重谷简并朗道能级。我们认为，在$ν\approx$ \hlf填充的情况下，从近SU（4）单重态（2自旋$\times$ 2谷）复合费米海形成中获得的相关能量使铁磁整数量子霍尔态不稳定.这种完全不同的情况与中性石墨烯实验中看到的耗散无隙状态一致。有趣的配对霍尔态是可能的，从剩余的相互作用，在这个SU（4）费米海与一个小的塞曼自旋极化。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall states for Rydberg atoms with laser-assisted dipole-dipole interactions
具有偶极-偶极相互作用的里德伯原子为探索奇异的量子多体物理学提供了有趣的平台。本文提出了一种利用激光辅助偶极-偶极相互作用实现二维阵列中里德伯原子的合成磁场的新方案，该方案产生了奇异的玻色子拓扑态.当外加有效塞曼分裂梯度时，沿梯度方向相邻的里德伯原子间的偶极-偶极相互作用被抑制，但当用拉曼光来补偿能量差时，这种相互作用可以得到辅助.利用这个方案，我们产生了一个可控的均匀磁场的复杂的自旋交换耦合模型，它可以映射到硬核玻色子耦合到外部合成磁场。在此基础上，我们得到了硬核玻色子的高度可调谐的平坦陈氏带，并在实验上实现了玻色子分数量子霍尔态。这项工作为利用里德伯原子实现玻色子拓扑序开辟了一条途径。
2022-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Composite-Boson Ansatz for Fractional Quantum Hall Manifolds of Lattice Bosons at Generic Fillings $ν<1/2$
Bilkent University（比尔肯特大学）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔科技大学）；Mimar Sinan Fine Arts University（米马尔·希南美术大学）
本文针对通用填充ν<1/2的格点玻色子分数量子霍尔流形，提出复合玻色子拟设，通过计算多体陈数等验证其特征，建立了相关微观框架。
2026-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The Two-flux Composite Fermion Series of Fractional Quantum Hall States in Strained Si
本文研究了（100）Si_（0.75）Ge_（0.25）/Si/Si_（0.75）Ge_（0.25）异质结应变Si量子阱中高迁移率二维电子系统的磁输运性质，温度低至30 mK，磁场高至45 T。我们在ν=1/2附近观测到了分数量子霍尔效应在ν=2/3，3/5，4/7和ν=4/9，2/5，1/3时的双通量复合费米子（CF）系列.其中，v =1/3，4/7和4/9态是首次在Si/SiGe系统中发现。有趣的是，在CF系列中，3/5态比附近的4/7态弱，3/7态明显缺失，类似于整数量子霍尔效应中的观察，即ν=3比附近的ν=4态弱。我们的数据表明，CFs的两倍简并被提升，估计的谷分裂约为1 K。
2004-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hall Viscosity of Composite Fermions
霍尔粘度，也称为洛伦兹剪切模量，已经被提出作为量子霍尔流体的拓扑性质。使用最近制定的复合费米子理论的环面，我们评估了大量的分数量子霍尔态的霍尔粘度的填充因子的形式$ν=n/(2pn\pm 1)$，其中$n$和$p$是整数，从明确的波函数这些国家。计算的霍尔粘度$η^A$与表达式$η^A=(\hbar/4) {\cal S}ρ$一致，其中$ρ$是密度，${\cal S}=2p\pm n$是球形几何形状中的“位移”。我们讨论了模不变性的波函数的质量中心的动量，也最低的朗道水平的投影的作用。最后，我们表明，霍尔粘度$ν={n\over 2pn+1}$可能来自解析的微观波函数，提供的整体归一化因子满足一定的行为在热力学极限。这个推导应该适用于部分子结构中的一类态，它们是整数量子霍尔态与指向相同方向的磁场的产物。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
