石墨烯中的分数量子霍尔相变与四通量复合费米子
介观与纳米尺度物理
2013-09-10 v1
摘要
石墨烯及其多层结构因其载流子的四重自旋和谷简并而引起了广泛兴趣，这使得能够形成丰富多样的对称性破缺态，并提出了在它们之间进行受控相变的前景。在特别干净的样品中，电子-电子相互作用最近被证明在整数量子霍尔体系中产生了令人惊讶的对称性破缺和相变模式。尽管最近也在石墨烯中观察到一系列稳健的分数量子霍尔态，但它们丰富的相图和可调性尚未得到充分探索。在这里，我们报告了超洁净悬浮石墨烯的局部电子压缩率测量，揭示了围绕填充因子v = -1/2和-1/4的大量分数量子霍尔态。在其中几个态中，我们观察到相变，表明底层序的突然变化，并以一条穿过不可压缩峰的窄负压缩率区域为标志。值得注意的是，当填充因子接近v = -1/2时，我们观察到压缩率中额外的振荡，这些振荡似乎与相变有关，并持续到v = -1/2的2.5%以内。我们使用一个基于具有不同内部自由度的复合粒子朗道能级交叉的简单模型来解释实验数据的许多定性特征。我们的结果增加了在石墨烯中观察到的各种关联态，并展示了对其序参量的显著控制，表明石墨烯是研究物质关联电子相的优秀平台。
引用
@article{arxiv.1303.0838,
title = {Fractional Quantum Hall Phase Transitions and Four-flux Composite Fermions in Graphene},
author = {Benjamin E. Feldman and Andrei J. Levin and Benjamin Krauss and Dmitry Abanin and Bertrand. I. Halperin and Jurgen H. Smet and Amir Yacoby},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.0838},
year = {2013}
}