二维电子气中配对与向列性的竞争

由于其极其丰富的相图，暴露于垂直磁场的二维电子气一直是深入且持续研究的对象。该系统中一个特别有趣的问题是关于半填充朗道能级：在半填充的$N=0$、$N=1$和$N \geq 2$朗道能级中，分别观测到了复合费米子的费米海、源于复合费米子配对不稳性的分数量子霍尔态，以及量子霍尔向列相。因而不同基态发展于不同半填充朗道能级。这一情形最近发生改变，当有报道在半填充$N=1$朗道能级中同时存在配对分数量子霍尔态与量子霍尔向列相的证据。此外，发现了这两种有序态之间的直接量子相变。这些结果凸显了配对与向列性之间的密切联系——这是若干强关联系统中当前受关注的主题——在一个理解良好且低无序的环境中。