分数量子霍尔 Fabry-P\'erot 干涉仪中的慢准粒子动力学与任意子统计
介观与纳米尺度物理
2025-09-15 v3 强关联电子
摘要
任意子是具有分数交换统计的粒子,作为分数量子霍尔相的元激发出现。在实验上,它们的交换统计可以在边缘态 Fabry-P\'erot 干涉仪中测量。在这些器件中,体内存在 个局域化任意子会对干涉信号贡献 的相位。在此,我们报告了在 的单层石墨烯 Fabry-P\'erot 干涉仪中观察到的大幅滞后相位跳变。当填充因子从 增加至平台中心时,我们观察到幅度为 的相位滑移,这与干涉仪体内增加了单个准粒子相一致。然而,与先前的工作不同,相位滑移表现为干涉信号中的瞬时跳变,表明准粒子平衡时间超过 20 分钟。我们利用这一长的时间尺度,在固定磁场下独立研究了干涉仪面积 和 变化的影响,揭示了相位滑移幅度中显著的记忆效应。特别地,当从较高填充率接近 平台时,我们在增加 时观察到量子化跳变的相同栅极电压范围内,观察到 显著大于 的相位滑移。我们通过局域在边缘或体内的准粒子的体-边缘耦合来讨论这种不对称性,并论证该效应可以在定性上与弱无序和强非平衡电荷动力学存在下强相互作用准粒子的理论预期相协调。我们的结果强调了电荷动力学在任意子相位特征中扮演的关键角色,并证明分数准粒子可以在非平衡构型中被无限期地局域化。
引用
@article{arxiv.2403.19628,
title = {Slow quasiparticle dynamics and anyonic statistics in a fractional quantum Hall Fabry-P\'erot interferometer},
author = {Noah L. Samuelson and Liam A. Cohen and Will Wang and Simon Blanch and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Michael P. Zaletel and Andrea F. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19628},
year = {2025}
}
备注
Main Text: 10 pages, 8 figures. Supplementary Info: 12 pages, 7 figures