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复合费米子的条纹/向列相观测

介观与纳米尺度物理 2025-12-16 v1 强关联电子

摘要

电子条纹/向列相是一类由自发旋转对称性破缺所表征的引人注目的强关联态。在量子霍尔体系中,此类相通常出现在半填充的高轨道指数(N2N\geq2)朗道能级(LL)中,其中电子波函数的节点软化了短程库仑相互作用。在最低(N=0N=0)朗道能级中,这些相是不被预期的。相反,复合费米子(CF)液体和分数量子霍尔态在弱相互作用CF准粒子的图像下得到了很好的解释。这里我们报告了在超高质量GaAs二维空穴体系中,在填充因子ν=5/8\nu=5/8处的最低朗道能级中观测到了一种意外的条纹/向列相,表现为显著的面内输运各向异性。值得注意的是,ν=5/8\nu=5/8可以映射到一个半填充的高指数CF朗道能级(NCF=2N_{\text{CF}}=2),类似于N=2N=2空穴朗道能级。我们的发现标志着一种新型的CF条纹/向列相,由这些涌现准粒子之间的残余长程相互作用驱动。该相出奇地稳健,可存活至约100 mK。其在电子型体系中的缺失表明,由大空穴有效质量和非线性朗道能级扇形图引起的严重朗道能级混合在改变CF-CF相互作用中起着关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.12913,
  title  = {Observation of a Stripe/nematic Phase of Composite Fermions},
  author = {Chengyu Wang and Siddharth K. Singh and Chia-Tse Tai and Adbhut Gupta and Loren N. Pfeiffer and Kirk W. Baldwin and Mansour Shayegan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12913},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in Phys. Rev. Lett., 7+13 pages, 3+8 figures