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填充因子 5/2 处巨大的复合费米子有效质量

介观与纳米尺度物理 2023-12-27 v1

摘要

极洁净二维电子气第二朗道能级中的 5/2 分数量子霍尔效应因其拓扑序而备受关注,该拓扑序预言存在服从非阿贝尔量子统计的准粒子,并可作为容错量子计算的基础。虽然先前的工作已确立了其假想复合费米子 (CF) 正常相的费米液体 (FL) 性质,但对其热力学性质知之甚少,因此其有效质量完全未知。在此,我们报告了在填充因子 5/2 处的时间分辨比热测量,并考察了比热与温度之比随温度的变化关系。将这些比热数据与现有测量洁净极限下熵的纵向热电势数据相结合,我们发现,除非相变/交叉导致巨大的比热异常,否则这两组数据均指向 5/2 处 CF 的 FL 相中存在巨大的有效质量。我们估计有效质量与裸质量之比 m/mem^*/m_e 的范围约为 2 到 4,这比第一朗道能级中先前测量的值大两到三倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.16135,
  title  = {Large composite fermion effective mass at filling factor 5/2},
  author = {M. Petrescu and Z. Berkson-Korenberg and Sujatha Vijayakrishnan and K. W. West and L. N. Pfeiffer and G. Gervais},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.16135},
  year   = {2023}
}