量子霍尔效应区电子法布里-珀罗干涉仪中相互作用的作用
介观与纳米尺度物理
2015-05-14 v3 量子物理
摘要
边缘通道的干涉有望成为研究量子霍尔效应(QHE)中带电准粒子统计性质的重要工具[A. Stern (2008), Ann. Phys. 1:204; C. Chamon et al. (1997), Phys. Rev. B, 55:2331]。我们在此详细研究了一个在QHE区工作的电子法布里-珀罗干涉仪(FPI)[C. Chamon et al. (1997), Phys. Rev. B, 55:2331]，其中干涉准粒子的相位由阿哈罗诺夫-玻姆(AB)效应控制。我们的主要发现是，即使在面积较大的FPI中，电子间的库仑相互作用也主导着干涉，导致干涉回路所包围的面积对磁场有很强的依赖性。特别地，对于具有沿边缘传播的多个独立边缘通道的复合边缘结构，最外层边缘通道(属于最低朗道能级)的干涉对磁场不敏感，表明其包围的磁通量恒定。然而，当任何内部边缘通道发生干涉时，包围的磁通量随磁场增加而减小。通过有意地用偏置金属门改变包围面积并观察干涉图样的周期性，发现从FPI中排出的电荷为e(整数填充因子)和e/3(分数量子填充因子)。此外，这些观察还提供了一种检测干涉准粒子电荷的新方法。
引用
@article{arxiv.0911.0794,
title = {The Role of Interactions in an Electronic Fabry-Perot Interferometer Operating in the Quantum Hall Effect Regime},
author = {Nissim Ofek and Aveek Bid and Moty Heiblum and Ady Stern and Vladimir Umansky and Diana Mahalu},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.0794},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 8 figures