偶数分母分数量子霍尔效应的超导序参量
强关联电子
2010-11-19 v1
摘要
自然界中最引人入胜的现象之一是在半填充的第二朗道能级中观测到的分数量子霍尔效应（FQHE），它出现在偶数分母填充因子ν=5/2和7/2处，其起源与其他所有（除这两个填充因子外）出现在奇数分母分数中的FQHE完全不同。当前的主流理论通常用称为Moore-Read Pfaffian波函数的尝试波函数来表述，将5/2 FQHE的起源归因于库珀对的形成，但并非电子对，而是系统真正的准粒子——复合费米子。这种库珀配对产生的超导性在某种意义上特别令人费解，因为它显然与强磁场共存，这构成了一个有趣的难题，因为迈斯纳效应是超导性最重要的定义属性。这一明显的难题可以通过以下事实得到解决：在偶数分母填充因子下，复合费米子对外部磁场没有响应。为了提供复合费米子确实形成超导凝聚体的直接证据，我们在此开发了一种数值精确的方法来创建复合费米子的库珀对，并明确计算了作为实空间坐标函数的超导序参量。结果，除了超导性的直接证据外，我们还获得了超导相干长度的定量预测。获得此类理论预测可成为迈向容错拓扑量子计算的重要一步。
引用
@article{arxiv.1008.1587,
title = {Superconducting Order Parameter for the Even-denominator Fractional Quantum Hall Effect},
author = {Hantao Lu and Sankar Das Sarma and Kwon Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.1587},
year = {2010}
}