超高质量二维电子系统中量子 Wigner 固体的移动晶相
介观与纳米尺度物理
2024-01-25 v1
摘要
在低无序度的二维电子系统（2DESs）中，极低朗道能级填充因子（）下的分数量子霍尔态终止于 Wigner 固体（WS）相，其中电子排列成周期性阵列。WS 通常被残余无序位点钉扎，并表现出绝缘行为，具有非线性的电流-电压（\textit{I-V}）和噪声特性。我们在此报告了对限制在 GaAs 量子阱中的超低无序度、稀薄 2DES 的测量结果。在 范围内，叠加在高绝缘纵向电阻之上，该 2DES 在 处展现出一个正在形成的分数量子霍尔态，这证明了其卓越的高质量以及电子-电子相互作用在低填充因子区域的主导地位。在附近的绝缘相中，我们观察到随着电流增加，出现了显著的非线性 \textit{I-V} 和噪声特性，其电流阈值描绘了 WS 的三个不同相：具有极低噪声的钉扎相（P1）； 在正值和负值之间波动并伴随极高噪声的第二相（P2）；以及 几乎恒定且很小、噪声比 P2 低约一个数量级的第三相（P3）。在脱钉（P2 和 P3）相中，噪声谱还揭示了在频率随外加电流线性变化的频率处有明确定义的峰，这暗示了搓衣板频率。我们根据最近提出的一种理论来讨论这些数据，该理论为被驱动的 WS 提出了不同的动力学相。
引用
@article{arxiv.2401.13533,
title = {Moving crystal phases of a quantum Wigner solid in an ultra-high-quality 2D electron system},
author = {P. T. Madathil and K. A. Villegas Rosales and Y. J. Chung and K. W. West and K. W. Baldwin and L. N. Pfeiffer and L. W. Engel and M. Shayegan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13533},
year = {2024}
}