狄拉克复合费米子的涌现：偶极子图像

复合费米子（CFs）是部分填充朗道能级中观察到的新奇现象背后的粒子。微观波函数和半经典动力学均表明，一个CF是由一个电子和一个双重$2h/e$量子涡旋组成的偶极子，其运动受到在动量空间中均匀分布的贝里曲率的支配。基于该图像，我们研究了复合费米子的电磁响应。我们发现，长波极限下的响应形式与狄拉克CF理论的形式相同。为得到该结果，我们证明了贝里曲率贡献了一个半量子化的霍尔电导，值得注意的是，该电导与朗道能级的填充因子无关，且不受杂质存在的影响。后者是因为在具有粒子-空穴对称性的朗道能级中，CFs被淬灭杂质散射时不会发生侧向跳跃。响应的其余部分来自一个有效系统，该系统具有与狄拉克CF系统相同的费米波矢、有效密度、贝里相位，从而对电磁场具有相同的长波响应。通过将半量子化的霍尔电导解释为重新定义的真空的贡献，我们可以明确地展示狄拉克CF有效描述从偶极子图像中的涌现。我们进一步确定了由CFs的电四极矩和磁矩引起的修正，并展示了在偏离长波极限时对狄拉克CF理论的偏离。