揭示量子霍尔铁磁体中磁子的激子特性
介观与纳米尺度物理
2021-12-13 v1
摘要
磁子能够在宏观距离上传递磁矩或自旋。在量子霍尔铁磁体中，早在 90 年代就有人预测自旋与电荷纠缠，即自旋织构的任何改变都会修改电荷分布。作为这种纠缠的直接后果，磁子携带电偶极矩。本文利用马赫-曾德尔干涉仪作为量子传感器，报道了在石墨烯量子霍尔铁磁体中该电偶极矩存在的首个证据。磁子通过绝缘体体态传播至干涉仪时，其电偶极矩改变了通过干涉仪的阿哈罗诺夫-玻姆（Aharonov-Bohm）磁通，同时改变了干涉仪的相位与可见度。特别地，我们将相位移动与该电偶极矩的符号相关联，并将可见度的指数衰减与发射磁子通量相关联。最后，我们探测了填充因子 v=1 附近磁子的发射能量阈值。接近 v=0 时，我们观察到发射能量阈值降至零，这可能与 v=0 处倾斜反铁磁（CAF）相中无能隙模的存在有关。基于电偶极矩对磁子的探测与操控，为新型静电可控的相干磁子量子电路开辟了领域。
引用
@article{arxiv.2102.02068,
title = {Unveiling excitonic properties of magnons in a quantum Hall ferromagnet},
author = {A. Assouline and M. Jo and P. Brasseur and K. Watanabe and T. Taniguchi and T. Jolicoeur and P. Roche and D. C. Glattli and N. Kumada and F. D. Parmentier and P. Roulleau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02068},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 4 figures