1Khoa Vật lý, Đại học Princeton, Princeton, New Jersey 08544, Hoa Kỳ
2Trung tâm Vật lý lý thuyết Rudolf Peierls, Đại học Oxford, Oxford OX1 3PU, Vương quốc Anh
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Chúng tôi nghiên cứu lý thuyết cạnh đối xứng đồng nhất của trạng thái Hall lượng tử phân đoạn $ nu=4/3$, được tham số hóa bằng ma trận vận tốc chất lỏng Luttinger và biên độ đường hầm electron (bỏ qua các thuật ngữ không liên quan). Chúng tôi xác định hai trường hợp có thể giải quyết được: một trường hợp trong đó lý thuyết đưa ra hai chế độ boson bất đối tự do và trường hợp còn lại trong đó lý thuyết mang lại một điện tích miễn phí $frac{2e}{sqrt{3}}$ fermion chiral và hai chế độ chiral tự do Bogoliubov (Majorana ) fermion. Đối với các tham số chung, phổ năng lượng từ đường chéo chính xác của chúng tôi hiển thị thống kê khoảng cách mức Poisson (LSS) trong từng khu vực động lượng và điện tích được bảo toàn, cho thấy sự tồn tại của các đại lượng bảo toàn ẩn và khả năng lý thuyết cạnh chung của $nu=4/3 $ Trạng thái Hall lượng tử phân số có thể tích hợp được. Chúng tôi tiếp tục chỉ ra rằng sự đối xứng toàn cầu bảo toàn thuật ngữ động học phi tuyến không liên quan sẽ dẫn đến sự chuyển đổi LSS từ Poisson sang Wigner-Dyson ở năng lượng cao. Điều này hỗ trợ thêm cho khả năng mô hình không có các thuật ngữ không liên quan có thể tích hợp được.
Tóm tắt phổ biến
Hệ thống cạnh 4/3 FQH của chúng tôi bao gồm hai chế độ đối xứng tương tác với đường hầm electron giữa các chế độ và chúng tôi hiển thị nó một cách tổng quát ánh xạ tới mô hình fermion đối xứng tương tác. Tại hai điểm đặc biệt, mô hình có thể tích phân tương ứng dưới dạng fermion tự do hoặc boson tự do. Đi chệch khỏi những điểm này, chúng tôi thực hiện nghiên cứu đường chéo chính xác (ED) chi tiết và phát hiện số liệu thống kê khoảng cách mức (LSS) của phổ năng lượng trong khu vực điện tích bảo toàn. Nói chung, chúng ta tìm thấy Poisson LSS, biểu thị sự tồn tại của các đại lượng bảo toàn ẩn và khả năng lý thuyết cạnh 4/3 FQH tổng quát là có thể tích phân được. Chúng tôi đã xác định thêm một loạt trạng thái FQH hai lớp được dự kiến sẽ có hành vi tích hợp trạng thái biên tương tự. Kết quả của chúng tôi đã tiết lộ một lớp mới gồm các hệ thống đối xứng có khả năng tích hợp mạnh mẽ ngoài các lý thuyết (Luttinger) miễn phí và cung cấp những hiểu biết sâu sắc quan trọng để hiểu các thí nghiệm đo nhiệt và giao thoa trạng thái biên trong các hệ thống FQH.
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] IE DzyaloshinskiĬ và AI Larkin, trong 30 năm của Viện Landau — Các bài báo chọn lọc (WORLD SCIENTIFIC, 1996) trang 95–101.
https: / / doi.org/ 10.1142 / IDIA9789814317344_0014
[2] FDM Haldane, Tạp chí Vật lý C: Vật lý chất rắn 14, 2585 (1981a).
https://doi.org/10.1088/0022-3719/14/19/010
[3] FDM Haldane, Vật lý. Linh mục Lett. 47, 1840 (1981b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.47.1840
[4] S. Tomonaga, Tiến trình vật lý lý thuyết 5, 544 (1950).
https:///doi.org/10.1143/ptp/5.4.544
[5] JM Luttinger, Tạp chí Vật lý Toán học 4, 1154 (1963).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1704046
[6] XG Wen, Vật lý. Mục sư B 41, 12838 (1990).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.41.12838
[7] XG Wen, Vật lý. Mục sư B 43, 11025 (1991).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.43.11025
[8] RL Willett, LN Pfeiffer và KW West, Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia 106, 8853 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.0812599106
[9] L. Zhao, EG Arnault, A. Bondarev, A. Seredinski, TFQ Larson, AW Draelos, H. Li, K. Watanabe, T. Taniguchi, F. Amet, HU Baranger và G. Finkelstein, Vật lý Tự nhiên 16, 862 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0898-5
[10] B. Lian, J. Wang và S.-C. Zhang, Vật lý. Mục sư B 93, 161401 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.93.161401
[11] P. Roulleau, F. Portier, P. Roche, A. Cavanna, G. Faini, U. Gennser và D. Mailly, Phys. Linh mục Lett. 100, 126802 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.126802
[12] RB Laughlin, Vật lý. Linh mục Lett. 50, 1395 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.50.1395
[13] J. Nakamura, S. Liang, GC Gardner và MJ Manfra, Vật lý Tự nhiên 16, 931 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41567-020-1019-1
[14] M. Carrega, L. Chirolli, S. Heun và L. Sorba, Nature Reviews Physics (2021).
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00351-0
[15] DT McClure, W. Chang, CM Marcus, LN Pfeiffer và KW West, Phys. Linh mục Lett. 108, 256804 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.256804
[16] N. Ofek, A. Bid, M. Heiblum, A. Stern, V. Umansky và D. Mahalu, Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia 107, 5276 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.0912624107
[17] BI Halperin, A. Stern, I. Neder và B. Rosenow, Phys. Mục sư B 83, 155440 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.83.155440
[18] CL Kane, MPA Fisher và J. Polchinski, Phys. Linh mục Lett. 72, 4129 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.72.4129
[19] M. Levin, BI Halperin và B. Rosenow, Phys. Linh mục Lett. 99, 236806 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.99.236806
[20] S.-S. Lee, S. Ryu, C. Nayak và MPA Fisher, Phys. Linh mục Lett. 99, 236807 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.99.236807
[21] B. Lian và J. Wang, Vật lý. Mục sư B 97, 165124 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.97.165124
[22] Đĩa CD. C. Chamon và XG Wen, Phys. Mục sư B 49, 8227 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.49.8227
[23] X. Wan, K. Yang và EH Rezayi, Phys. Linh mục Lett. 88, 056802 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.056802
[24] X. Wan, EH Rezayi và K. Yang, Phys. Mục sư B 68, 125307 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.68.125307
[25] R. Sabo, I. Gurman, A. Rosenblatt, F. Lafont, D. Banitt, J. Park, M. Heiblum, Y. Gefen, V. Umansky và D. Mahalu, Vật lý Tự nhiên 13, 491 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys4010
[26] J. Cano, M. Cheng, M. Mulligan, C. Nayak, E. Plamadeala và J. Yard, Phys. Mục sư B 89, 115116 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.89.115116
[27] B. Lian, SL Sondhi và Z. Yang, Tạp chí Vật lý Năng lượng Cao 2019 (2019), 10.1007/jhep09(2019)067.
https: / / doi.org/ 10.1007 / jhep09 (2019) 067
[28] Y. Hu và B. Lian, Phys. Mục sư B 105, 125109 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.105.125109
[29] F. Schindler, N. Regnault và BA Bernevig, Phys. Mục sư B 105, 035146 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.105.035146
[30] I. Martin và KA Matveev, Phys. Mục sư B 105, 045119 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.105.045119
[31] M. Banerjee, M. Heiblum, V. Umansky, DE Feldman, Y. Oreg và A. Stern, Nature 559, 205 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0184-1
[32] DE Feldman, Vật lý. Mục sư B 98, 167401 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.167401
[33] SH Simon, Vật lý. Mục sư B 97, 121406 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.97.121406
[34] KKW Ma và DE Feldman, Phys. Mục sư B 99, 085309 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.085309
[35] GS Boebinger, AM Chang, HL Stormer và DC Tsui, Phys. Linh mục Lett. 55, 1606 (1985).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.55.1606
[36] K. Lai, W. Pan, DC Tsui và Y.-H. Xie, Phys. Mục sư B 69, 125337 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.69.125337
[37] K. Ismail, M. Arafa, KL Saenger, JO Chu, và BS Meyerson, Thư Vật lý Ứng dụng 66, 1077 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.113577
[38] T. Maiti, P. Agarwal, S. Purkait, GJ Sreejith, S. Das, G. Biasiol, L. Sorba và B. Karmakar, Phys. Mục sư B 104, 085304 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.104.085304
[39] V. Pudalov và S. Semenchinsky, Truyền thông thể rắn 52, 567 (1984).
https://doi.org/10.1016/0038-1098(84)90879-2
[40] CR Dean, AF Young, P. Cadden-Zimansky, L. Wang, H. Ren, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Kim, J. Hone và KL Shepard, Vật lý Tự nhiên 7, 693 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2007
[41] Z.-X. Hu, EH Rezayi, X. Wan và K. Yang, Phys. Mục sư B 80, 235330 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.80.235330
[42] IV Rozhansky, NS Averkiev và E. Lähderanta, Phys. Mục sư B 93, 195405 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.93.195405
[43] R. Shankar, Vật lý. Linh mục Lett. 46, 379 (1981).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.46.379
[44] R. Shankar, Vật lý. Linh mục Lett. 50, 787 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.50.787
[45] CL Kane, D. Giuliano và I. Affleck, Phys. Nghiên cứu Rev. 2, 023243 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023243
[46] S.Ryu và S.-C. Zhang, Vật lý. Mục sư B 85, 245132 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.85.245132
[47] JM Maldacena và AW Ludwig, Vật lý hạt nhân B 506, 565 (1997).
https://doi.org/10.1016/s0550-3213(97)00596-8
[48] L. Fidkowski và A. Kitaev, Phys. Mục sư B 81, 134509 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.81.134509
[49] MV Berry và M. Tabor, Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn. A. Khoa học toán học và vật lý 356, 375 (1977).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1977.0140
[50] O. Bohigas, MJ Giannoni và C. Schmit, Phys. Linh mục Lett. 52, 1 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1
[51] FJ Dyson, Truyền thông trong Vật lý Toán học 19, 235 (1970).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf01646824
[52] EP Wigner, SIAM Review 9, 1 (1967).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1009001
[53] B. Lian, arXiv e-prints , arXiv:2202.06169 (2022), arXiv:2202.06169 [cond-mat.str-el].
arXiv: 2202.06169
[54] B. Halperin, Helv. Vật lý. Đạo luật 56(1-3), 75 (1983).
https:///doi.org/10.5169/SEALS-115362
[55] BI Halperin, Vật lý. Linh mục Lett. 52, 1583 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1583
Trích dẫn
Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2022 / 06-14 11:12:56: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2022-06-14-736 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây. Trên SAO / NASA ADS không có dữ liệu về các công việc trích dẫn được tìm thấy (lần thử cuối cùng 2022 / 06-14 11:12:56).
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
