量子点中的手性自旋流与光谱可及的单梅隆子

我们为旋转对称量子点中由关联诱导的孤立梅隆子（meron）的形成提供了明确的理论证据。我们的计算既不依赖于最低朗道能级近似，也不依赖于最大密度液滴近似，更不依赖于自旋极化态的存在。在实验可及的系统参数下，未束缚的梅隆子在磁场低至 $B^* = 0.2$ T 且仅含 N = 3 个受限费米子时便凝聚于基态。在 $B^*$ 处的四重简并基态对应于四个正交的梅隆子 $\ket{QC}$，以其拓扑手性 $C$ 和电荷 $Q$ 为特征。这种简并被 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道相互作用所解除，我们以微扰方式将其纳入，从而使得单个梅隆子具有光谱可及性。我们进一步推导出拓扑手性的闭合形式表达式，其形式为手性自旋流，并利用它来表征我们的态，同时预言相空间其他区域（例如 N=5 时）存在其他拓扑纹理。最后，我们将数值精确的梅隆子态的自旋纹理与量子霍尔液滴中梅隆子的拟设波函数进行比较，发现该拟设能定性地描述梅隆子态。