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通过高效热模拟探究复合费米液体的非费米液体行为

强关联电子 2026-03-04 v2

摘要

垂直磁场中二维电子气的物理性质,即量子霍尔系统,异常丰富。在最低 Landau 能级的半填充处,据预测“复合费米子”——一种带有两个磁通量子的电子涌现准粒子——会经历零净磁场并形成费米海,被称为复合费米液体(CFL)。然而,CFL 看似简单的外观实际上是强关联量子多体状态的伪装,以受控方式求解它极其困难,以至于 CFL 的热力学性质在很大程度上仍然未知。在这项工作中,我们对 ν=1/2\nu=1/2 Landau 能级系统进行了最先进的热张量网络模拟,并观察到低温下比热的幂律行为,表明了 CFL 的无能隙性质。更重要的是,提取出的幂指数接近 2/3,明显偏离了普通的线性 TT 费米液体行为,这表明 CFs 与动态涌现规范场之间存在耦合,从而揭示了 CFL 状态的量子多体特性。讨论了我们的方法对其他量子霍尔设置和 moiré 系统的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.02218,
  title  = {Probing Non-Fermi-Liquid Behaviour of Composite Fermi Liquid via Efficient Thermal Simulations},
  author = {Bin-Bin Chen and Hongyu Lu and Zi Yang Meng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02218},
  year   = {2026}
}

备注

7+3 pages, 4+2 figures