狄拉克费米子霍夫施塔特蝴蝶中的分数量子霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2015-06-22 v1
摘要
我们报告了周期性势场对单层石墨烯中分数量子霍尔效应 (FQHE) 态的影响。我们表明，对于每个晶胞的磁通量为两个特定值（半磁通量子和三分之一磁通量子）时，周期性势场强度的增加会导致 FQHE 能隙闭合，并出现由周期性势场引起的能隙。在半磁通量子的情况下，这会导致基态发生变化，进而改变系统基态的动量。虽然在三分之一磁通量子的情况下低能级之间也存在交叉，但随着周期性势场强度的增加，基态并不发生变化，且始终具有相同的动量特征。最后，我们表明对于半磁通量子，涌现的能隙完全源于电子 - 电子相互作用；而对于每个晶胞三分之一磁通量子的情况，这些能隙则源于非相互作用电子（霍夫施塔特蝴蝶图样）和电子 - 电子相互作用的共同作用。
引用
@article{arxiv.1408.3424,
title = {Fractional Quantum Hall Effect in Hofstadter Butterflies of Dirac Fermions},
author = {Areg Ghazaryan and Tapash Chakraborty and Pekka Pietilainen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3424},
year = {2015}
}