离子化电荷准粒子的散射

拉赫林提出的分数化学量子霍尔效应（FQHE）解释方案中分数带电准粒子电荷最近被实验测量验证。填充因子为 $\nu=1/3$ 和 $2/5$ 时，分别测得电荷 $q=e/3$ 和 $q=e/5$（$e$ 为电子电荷）。本文报告在极低电子温度（$T<10$ mK）下，由极弱背散射势产生的分数带电准粒子意外的聚集现象——从测量的散射噪声中推断得出。测得的背散射电荷为 $q=\nu e$，即分别为 $q=e/3$、$q=2e/5$ 和 $q<3e/7$。在相同参数下但稍高的电子温度下，测得的背散射电荷为 $q=e/3$、$q=e/5$ 和 $q=e/7$。换言之，在足够低的温度下，背散射准粒子发生聚集。此外，背散射电流表现出明显的温度依赖性，这种依赖性与背散射电荷和填充因子相关。这一观察表明存在“低”和“高”温度背散射态，每种态都有其特征电荷和特征能量。