理想量子霍尔超流动的临界电流

在量子霍尔态中，当层间分离 $d$ 小于临界值 $d_c$ 时，填充因子 $\nu=1$ 的双层电子体系具有激子凝聚态超流动基态。当通过其中一层注入并移除电流时，会驱动一种无耗的边缘电流携带平行电流，以及一种无耗的体内超电流在两层中携带反向电流。本文讨论有限超电流双层态的理论，无论是否存在对称性破缺的层间杂化。我们发现，在零场或足够弱的杂化条件下，微观均匀方程在所有凝聚相位绕流率下都存在解。然而，当超电流超过由直接相互作用与交换相互作用之间的竞争决定的临界值时，会发生集体不稳定。我们使用局部稳定性准则估计了临界电流，当 $d$ 接近 $d_c$ 的下方时，临界电流随 $(d_c-d)^{1/2}$ 形式变化。对于较大的层间杂化，我们发现临界电流受微观起源的 solitonic 不稳定的限制。