量子霍尔效应区间的螺旋边缘磁等离激元

我们给出了边缘磁等离激元（EMPs）在非极低温度区间（由条件 $\hbar \omega_{c}\gg k_{B}T\gg \hbar v_{g}/2\ell_{0}$ 定义，其中 $v_{g}$ 是边缘态的群速度，$\ell_{0}=\sqrt{\hbar /m^{\ast}\omega_{c}}$ 是磁长度，$\omega_{c}$ 是回旋频率）的微观处理。我们找到了一个弱阻尼的对称模式，命名为螺旋边缘磁等离激元，它定域在填充因子 $\nu =1, 2$ 且 $\textit{非常强耗散}$ $\eta_{T}=\xi /k_{x}\ell_{T}\agt\ln (1/k_{x}\ell_{T})\gg 1$ 的边缘态区域，其中特征长度 $\ell_{T}=k_{B}T\ell_{0}^{2}/\hbar v_{g}\gg \ell_{0}/2$，$\xi$ 是边缘态处局部横向电导率与局部霍尔电导率之比，$k_{x}$ 是沿边缘的波矢；在此条件下其他 EMP 模式被强阻尼。螺旋边缘磁等离激元垂直于边缘的空间结构随着波沿边缘传播而发生强烈变化。在 $\textit{弱耗散}$ 区间 $\eta_{T}\ll 1$，我们精确得到了基模作为 $k_{x}$ 函数的阻尼。对于 $\nu=4$ 和弱耗散，我们发现 $n=0$ 和 $n=1$ 朗道能级（LLs）的基模由于库仑耦合而被强烈重整化。研究了来自金属栅极和空气半空间的所有这些 EMP 的重整化。