具有各向异性纵向输运的分数量子霍尔态的证据

在高磁场下，当费米能级位于 $N=0$ 最低朗道能级 (LL) 时，纯净的二维电子系统 (2DES) 表现出许多不可压缩液相，这些液相展示分数量子霍尔效应 (FQHE) (Das Sarma 和 Pinczuk, 1997)。这些液相不破坏旋转对称性，表现出平面内各向同性的电阻率。相比之下，在较低磁场下，当费米能级位于 $N\ge2$ 第三及更高朗道能级时，2DES 表现出明显不同的集体态类别。特别是，在这些高能级半填充附近，2DES 在低温下表现出强烈的各向异性纵向电阻 (Lilly 等，1999; Du 等，1999)。这些不展示量子化霍尔效应的“条纹”相类似于向列型液晶，具有破坏的旋转对称性和取向序 (Koulakov 等，1996; Fogler 等，1996; Moessner 和 Chalker, 1996; Fradkin 和 Kivelson, 1999; Fradkin 等，2010)。在此，我们报告了一个令人惊讶的新发现：在 $N=1$ 第二朗道能级中的一种电子组态，其电阻率张量同时显示出稳健的分数量子化霍尔平台和类似于条纹相的强各向异性纵向电阻。