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Laughlin 准粒子干涉仪的实现:分数统计的观测

介观与纳米尺度物理 2007-05-23 v2 统计力学 强关联电子

摘要

在二维中,物理定律允许任意子的存在,这是一种既非费米子亦非玻色子的具有分数统计的粒子。也就是说,交换两个这样的粒子时,系统的量子态会获得一个既非 0 亦非 π\pi 的相位,而可以是任意值。分数量子霍尔流体的元激发(Laughlin 准粒子)具有分数电荷,并且预期遵循分数统计。在此我们报道了一种新型 Laughlin 准粒子干涉仪的实验实现,其中 1/3 流体的准粒子围绕 2/5 流体的岛执行闭合路径,从而获得统计相位。作为磁通量的函数,观察到表现为电导振荡的干涉条纹,类似于 Aharonov-Bohm 效应。我们观察到,向岛中引入五个磁通量子 (5h/e5h/e) 时,干涉条纹移动一个条纹。在校准的栅极实验中直接证实了相应的 2e2e 电荷周期。这些结果构成了 Laughlin 准粒子分数统计的直接观测。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0502406,
  title  = {Realization of a Laughlin quasiparticle interferometer: Observation of fractional statistics},
  author = {F. E. Camino and Wei Zhou and V. J. Goldman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0502406},
  year   = {2007}
}

备注

manuscript of the long version published in Phys. Rev. B