拓扑与晶体序电子之间由相互作用驱动的量子相变

拓扑与晶体序电子都受益于部分填满 Landau 能级中的增强库仑相互作用。在双层石墨烯 (BLG) 中，分数量子霍尔液体与电子晶体之间的竞争可以通过电场进行调节。施加位移电场会导致 Landau 能级的穿越，由于轨道波函数的变化，相互作用势能被强烈修改。本文利用这种控制手段，研究在最低 Landau 能级中常数填充因子下，拓扑与晶体序之间的相变。我们使用高品质hBN封装器器件中的传输测量，研究随位移电场变化的相变，焦点位于N=0和N=1轨道的穿越处。穿越处增强的 Landau 能级混合稳定了所有分数填充的电子晶体，包括$\nu = \frac{1}{3}$的电阻态以及$\nu = \frac{7}{3}$的再入整数量子霍尔态。在N=0侧，晶体和分数量子霍尔液体的激发能在相变处平滑且对称地消失，而在N=1侧，晶体的相变不连续。此外，我们观察到在N=0能级的半填充处晶体相变附近形成的量化台位，暗示了由 Landau 能级混合稳定的成对复合费米子态。