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填充因子 $\nu = 1$ 处的高阶双组分分数量子霍尔态

介观与纳米尺度物理 2025-12-04 v1

摘要

双组分分数量子霍尔 (2C-FQH) 态在电子双层中已知数十年,但实验实现仅限于低阶分数。本文报道了当面内磁场驱动单层到双层转变时出现的几个高阶2C-FQH态家族,这些态在一种超高迁移率的GaAs量子阱中出现。这些态的家族对称地向填充因子 ν=1\nu = 1 处扩散,分别来自 ν=2/3\nu = 2/3ν=4/3\nu = 4/3,从而尊重粒子-空穴对称性。令人惊讶的是,许多非平衡态 (层填充不均匀) 比其母体平衡态更稳健,违反了Jain序列中原有的层级关系。我们的发现大大扩展了已知的2C-FQH态的格局,凸显了双层量子霍尔体系的意想不到的丰富性,并为探索对称性、拓扑性及相互作用在量子霍尔系统中的相互作用开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04050,
  title  = {High-order two-component fractional quantum Hall states around filling factor $\nu = 1$},
  author = {E. Bell and K. W. Baldwin and L. N. Pfeiffer and K. W. West and M. A. Zudov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04050},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 4 figures