双组分分数量子霍尔绝缘体中的拓扑激子费米面
强关联电子
2018-07-18 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
各种各样的二维电子系统允许独立控制双组分分数量子霍尔态的总电荷密度和相对电荷密度。特别是，最近一项关于双层石墨烯的实验观察到，当电荷在层间转移时，在总填充因子ν_T = 1/2处，可压缩相与不可压缩相之间发生连续转变，其显著特性是不可压缩相具有有限的层间极化率。我们认为，这是因为ν_T = 1/2系统的拓扑序支持一种新型的层间激子，该激子携带费米统计。如果费米子激子的能量低于传统的玻色子激子（即电子-空穴对），它们可以形成一个涌现的中性费米面，为ν_T = 1/2处不可压缩但可极化的态提供了一种可能的解释。我们进行了精确对角化研究，证明费米子激子确实比玻色子激子能量更低。这表明，隐藏在FQH绝缘体内部的“拓扑激子金属”可能已在双层石墨烯实验中实现。我们讨论了几种可用于实验探测拓扑激子金属的检测方案。
引用
@article{arxiv.1611.01171,
title = {Topological exciton Fermi surfaces in two-component fractional quantized Hall insulators},
author = {Maissam Barkeshli and Chetan Nayak and Zlatko Papić and Andrea Young and Michael Zaletel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.01171},
year = {2018}
}