双层量子霍尔系统中复合费子的激子凝聚

我们研究了双层系统中分数量子霍尔态，这些态可解释为复合费子的激子凝聚体。在同一层中，一个电子通过从该层中获取两个通量，并从另一层中获取两个通量，变为复合费子，从而形成有效的洛伦兹能级。我们发现，可能出现两种类型的复合费子激子凝聚。在第一类型中，所有有效能级都部分占据，同一有效能级中存在激子关联。在第二类型中，两个层中最上层的复合费子形成激子凝聚，而较低能级的复合费子是独立的。我们分析了这些状态的电导传输特征。我们通过数值计算演示，某些复合费子激子凝聚可以在与石墨烯和过渡金属硫化物相关的微观模型中实现。对于固定的总填充因子，只有当两个层中的电子密度属于一定范围时，才可能实现激子凝聚。在不同的范围内，这两种类型状态可能在相同的总填充因子下出现。这些结果为最近的实验观察提供了解释，也为未来的有前景的方向提供了建议。