反常双层量子霍尔效应
强关联电子
2023-12-19 v2
摘要
与凝聚态中实现的量子霍尔（陈绝缘体）、量子自旋霍尔（拓扑绝缘体）和分数量子霍尔（分数陈绝缘体）效应相平行，我们提出每层具有一个平带（FB）的双层平带晶格构成双层量子霍尔（BQH）系统的固态类似物，从而在无磁场情况下导致反常双层量子霍尔（ABQH）效应。通过对作为原型示例的双层Kagome晶格哈密顿量进行精确对角化，我们证明了在两个平带的总填充数v_T=1时，激子凝聚Halperin (1,1,1)态的稳定性。此外，通过在v_T=2/3时调节层间隧穿和Kagome层间距，我们展示了Halperin (3,3,0)态、自旋单态(1,1,2)态和Laughlin 1/3态的粒子-空穴共轭态之间的相变，正如先前在BQH系统中观察到的那样。我们的工作通过展示双层平带材料是实现包括非阿贝尔任意子在内的奇异ABQH态的有吸引力途径，为平带物理领域开辟了一个新的研究方向。
引用
@article{arxiv.2211.04613,
title = {Anomalous Bilayer Quantum Hall Effect},
author = {Gurjyot Sethi and D. N. Sheng and Feng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04613},
year = {2023}
}