分数量子霍尔态中边缘重构的新范式
介观与纳米尺度物理
2017-05-24 v3
摘要
关于量子霍尔效应（QHE）中边缘重构的本质以及“电流在何处流动”的问题已争论多年。此外，最近在分数量子霍尔效应中观察到“上游”中性模式的激增，这对当前的边缘通道模型提出了质疑。本文聚焦于空穴共轭态 nu=2/3 和 nu=3/5，并给出了其边缘重构的新图像。例如，尽管当前针对 nu=2/3 的模型由具有电导 2/3 e^2/h 的单一下游电荷通道和一个上游中性模式组成，但我们表明电流由两个不同的下游边缘通道承载，每个通道具有电导 1/3 e^2/h，并伴随上游中性模式。我们发现，若两个下游通道未平衡，则模式间平衡（通过粒子交换）在微米尺度距离上发生，两个通道有效表现为单一通道。此外，通道间平衡伴随上游中性模式的激发。反过来，与电荷模式紧密相邻的逆传播中性模式碎裂为传播电荷，从而诱导出净电流为零的下游电流涨落——一种非平衡噪声的新机制。这一出乎意料的边缘重构凸显了在所有分数量子霍尔态中更好地理解边缘重构与能量输运的必要性。
引用
@article{arxiv.1603.06908,
title = {A New Paradigm for Edge Reconstruction in Fractional Quantum Hall States},
author = {Ron Sabo and Itamar Gurman and Amir Rosenblatt and Fabien Lafont and Daniel Banitt and Jinhong Park and Moty Heiblum and Yuval Gefen and Vladimir Umansky and Diana Mahalu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.06908},
year = {2017}
}