双层量子霍尔系统中的自发层间相干 I：带电涡旋与 Kosterlitz-Thouless 相变
凝聚态物理
2009-10-22 v1
摘要
在强磁场下，双层二维电子气系统可以形成一种具有自发层间相位相干的特殊破缺对称态。在本文中，我们探讨了与该破缺对称性相关的丰富多样的量子和有限温度相变。我们使用赝自旋语言来描述该系统，其中层自由度被映射为虚构的自旋 1/2 自由度。通过这种映射，自发对称性破缺等价于自旋 1/2 易平面铁磁体的对称性破缺。在这种语言中，自旋纹理可以携带电荷。特别是，涡旋携带 e/2 电荷，而涡旋-反涡旋对可以是中性的或携带电荷 e。我们推导了一个有效的低能作用量，并用它来讨论系统的带电和集体中性激发。我们通过第一性原理估算和有限尺寸精确对角化研究获得了 Landau-Ginzburg 泛函的参数。我们利用这些结果来估算 Kosterlitz-Thouless 相变临界温度对层间距的依赖关系。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9407031,
title = {Spontaneous Inter-layer Coherence in Double-Layer Quantum-Hall Systems I: Charged Vortices and Kosterlitz-Thouless Phase Transitions},
author = {K. Moon and H. Mori and Kun Yang and S. M. Girvin and A. H. MacDonald and L. Zheng and D. Yoshioka and Shou-Cheng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9407031},
year = {2009}
}
备注
56 pages, 19 figures available upon request at [email protected]. RevTex 3.0. IUCM94-009