倾斜磁场下二维电子气中ρ_xx环状结构的坍缩
介观与纳米尺度物理
2010-03-10 v1
摘要
在量子霍尔效应区域，纵向电阻率ρ_xx在密度-磁场(n_2D-B)图中显示出环状结构，这是由于来自不同子带的两组自旋分裂朗道能级交叉所致[例如，Zhang等人，Phys. Rev. Lett. 95, 216801 (2005)]。对于倾斜磁场，随着倾斜角增大，其中一些环状结构“收缩”，并在θ_c≈6°时完全坍缩。本文通过二维电子气的非相互作用模型从理论上研究了这些结构的拓扑性质。我们通过微扰理论考虑了倾斜磁场引起的朗道能级间耦合。这种耦合导致具有平行自旋的朗道能级发生反交叉。利用新的能谱，我们计算了费米能级附近态密度的相应n_2D-B图。我们认为态密度在n_2D-B图中显示出与ρ_xx相同的拓扑结构。对于填充因子ν=4的环，我们发现反交叉使其随着倾斜角增大而收缩，并在足够大的角度下坍缩。使用有效参数拟合θ=0°的数据，我们得到坍缩角θ_c≈3.6°。尽管与实验数据存在两倍的差异，我们的模型捕捉到了环坍缩的基本机制。
引用
@article{arxiv.1003.1761,
title = {Collapse of $\rho_{xx}$ ringlike structures in 2DEGs under tilted magnetic fields},
author = {Gerson J. Ferreira and J. Carlos Egues},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.1761},
year = {2010}
}
备注
3 pages, 2 figures; Proceedings of the PASPS V Conference Held in August 2008 in Foz do Igua\c{c}u, Brazil