无序导致的拓扑序与量子化霍尔热金属：在 $\nu = 5/2$ 态的可能应用

尽管对填充因子 $5/2$ 处量子霍尔效应的数值模拟预言了 Pfaffian (Pf) 态或其粒子-空穴共轭的反 Pfaffian (aPf) 态，最近的实验似乎倾向于支持量子数为 $K=5/2$ 的量子化热霍尔电导，而非 Pf 或 aPf 态分别预期的 $K=7/2$ 或 $K=3/2$。虽然粒子-空穴对称的拓扑序（PH-Pfaffian）与实验一致，但该态被认为在均匀系统中能量上不利。此处我们研究假设局域成核出 Pf 和 aPf 畴的无序效应。当无序相对较弱且畴尺寸相对较大时，我们发现当电霍尔电导处于 $\sigma_{xy} = (5/2)(e^2/h)$ 的量子化平台时，$K$ 的值只能为 7/2 或 3/2，并可能随磁场变化在两者之间发生类一级相变。然而，对于足够强的无序，可能出现中间态，我们在畴壁的网络模型中对其进行了分析。主要地，我们发现一个热金属相，其中 $K$ 连续变化且纵向热导非零，而电霍尔电导仍量子化于 $(5/2)e^2/h$。但在受限参数范围内，我们发现一个 $K=5/2$ 的热绝缘体，这是一个无序稳定的相，与 PH-Pfaffian 绝热相连。我们讨论了一个可合理化这些特殊参数值的可能情景。