来自相对论量子霍尔效应的耗散手性通道、欧姆标度与半整数霍尔电导
介观与纳米尺度物理
2023-07-26 v1
摘要
量子霍尔效应（QHE）在外部磁场下的二维电子气中被观测到，是凝聚态中最显著的输运现象之一。然而，关于相对论量子霍尔效应（RQHE）的观测仍是一个长期谜题。该效应预言于浸没在磁场中的单个二维 Dirac 锥，其显著特征是半整数霍尔电导（HIHC）。本工作中，我们通过研究底层量子输运机制，证明 RQHE 的凝聚态实现与 HIHC 的直接测量是可行的。我们揭示 HIHC 的表现与 RQHE 系统及 Dirac 金属界面上循环的耗散半整数量子化手性通道的存在相关。重要的是，我们发现系统纵向电导的欧姆标度在实验直接测量 HIHC 中起着关键作用。此外，我们提出了一种基于三维拓扑绝缘体的可行实验方案以直接测量 HIHC。我们的发现不仅揭示了 RQHE 中 HIHC 的独特输运机制，也为未来实验中 HIHC 的测量铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2307.13326,
title = {Dissipative Chiral Channels, Ohmic Scaling and Half-integer Hall Conductivity from the Relativistic Quantum Hall Effect},
author = {Humian Zhou and Chui-Zhen Chen and Qing-Feng Sun and X. C. Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13326},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 9 figures