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自旋单态量子霍尔效应与非阿贝尔朗道-金兹堡理论

凝聚态物理 2015-06-25 v1

摘要

我们证明了Halperin-Haldane SQHE波函数可以写成磁场中带电半子波函数与中性自旋-1/2半子的手征自旋液体波函数的乘积形式。我们引入了场论模型,其中电子算符被分解为带电的无自旋半子(空穴子)和中性自旋-1/2半子(自旋子)。时间反演对称性破缺和短程自旋关联导致SQHE相的朗道-金兹堡作用量中出现SU(2)k=1SU(2)_{k=1}陈-西蒙斯项。我们为SQHE相构造了合适的相干态,并证明了SU(2)SU(2)值规范势的存在。该势的出现是基态对波函数节点从粒子位置发生任何位移的“自旋刚性”的结果,并反映了这些位移存在时的非平凡单值性。我们认为SU(2)k=1SU(2)_{k=1}陈-西蒙斯理论的拓扑结构明确地决定了自旋子的半子统计。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9204002,
  title  = {Spin Singlet Quantum Hall Effect and Nonabelian Landau-Ginzburg Theory},
  author = {Alexander Balatsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9204002},
  year   = {2015}
}