分数量子霍尔效应中的分数电荷斯格明子

分数量子霍尔效应激发了人们对奇异涌现拓扑粒子的探索，例如分数电荷激发、复合费米子、阿贝尔与非阿贝尔任意子以及马约拉纳费米子。分数电荷斯格明子同时支持拓扑荷与拓扑涡旋状自旋结构，据预测也会出现在最低朗道能级 1/3 填充因子附近。然而，预期分数斯格明子极其脆弱，会被极小的塞曼能量所抑制。在此我们表明，在稍偏离 1/3 填充因子处，分数斯格明子的最小表现形式存在于宽范围塞曼能量下的激发谱中，并在共振非弹性光散射实验中表现为略低于长波长自旋波模式的清晰共振。对这些奇异束缚态的光谱学研究可作为探测复合费米子间剩余相互作用的灵敏工具，而这种相互作用导致了该填充因子区域内微妙的新分数量子霍尔态。