量子霍尔效应中的电子输运和局域化长度

我们报告了使用高迁移率GaAs/AlGaAs异质结构制成的大霍尔条进行输运测量的最新实验结果。研究了整数量子霍尔体系中的热激活电导和跳跃输运。讨论了二维中的主要输运过程。研究了输运机制对前因子普适性以及$\rho_{xx}$和$\rho_{xy}$之间关系的影响。特别是在朗道能级尾部，发现了严格的线性依赖关系$\delta\rho_{xy}(\rho_{xx})$，并且相对于平台中心具有明显的不对称性。在低温下，研究了欧姆（温度依赖）和非欧姆（电流依赖）输运，并基于变程跳跃理论进行了分析。非欧姆区域可以通过有效电子温度模型成功描述。来自欧姆输运或欧姆和非欧姆数据比较的结果允许以两种不同的方式确定局域化长度$\xi$。观察到的$\xi(\nu)$随着填充因子$\nu$接近朗道能级中心而发散，与电子局域化的标度理论定性一致。远离$\rho_{xx}$峰的$\xi$绝对值与理论预测进行了比较。一方面，从两种实验方法获得的$\xi$结果之间的差异归因于不均匀的电场分布。外推得到主导电势降的有效宽度约为100 $\mu$m。另一方面，我们的分析表明介电函数$\epsilon_{r} \propto \xi^{\beta}$发散，其中$\beta \simeq 1$。