悬浮石墨烯中的分数量子霍尔效应：输运系数与电子相互作用强度
介观与纳米尺度物理
2010-03-09 v1
摘要
在量子化磁场中出现的强关联电子液体揭示了大量迷人的量子现象，例如分数电荷准粒子、任意子统计、拓扑序等。在电子相互作用相对较弱的GaAs基系统中探测这些效应，需要亚开尔文温度和创纪录的高电子迁移率，这使得一些最有趣的态过于脆弱且难以触及。这促使人们寻找具有更强电子相互作用的新型高迁移率系统。最近，在悬浮石墨烯（SG）——一种独立式单层碳——中观察到了分数量子霍尔效应，并且发现该效应可持续到T=10 K。这些实验中的最佳结果是在微米级薄片上获得的，而此类薄片只能进行两端子输运测量。在此，我们提出并解决了从两端子电导中提取分数量子霍尔态输运系数的问题。我们基于二维磁输运的共形不变性发展了一种方法，并通过分析SG上的测量结果说明了其应用。根据从测量的两端子电导中提取的纵向电导率的温度依赖性，我们估计了分数量子化ν=1/3态中准粒子激发的能隙。发现该能隙显著大于GaAs基结构中的能隙，表明悬浮石墨烯中的电子相互作用强得多。我们的方法为研究悬浮石墨烯及其他纳米尺度系统中的量子输运提供了一种新工具。
引用
@article{arxiv.0912.1134,
title = {Fractional Quantum Hall Effect in Suspended Graphene: Transport Coefficients and Electron Interaction Strength},
author = {D. A. Abanin and I. Skachko and X. Du and E. Y. Andrei and L. S. Levitov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.1134},
year = {2010}
}