复合费米海的谷 Stoner 不稳定性

我们研究了总填充因子 $\nu _T=1/2$ 下最低朗道能级中的双组分电子，其具有各向异性质量张量且主轴旋转了 $\pi/2$，这实现于砷化铝 (AlAs) 量子阱中。结合精确对角化与密度矩阵重整化群，我们证明该系统经历一个量子相变：从两味等量占据的无隙态，到超过临界质量各向异性 {\bf $m_x/m_y \sim 7$} 后所有电子自发极化到单一风味的另一无隙态。我们提出该相变是一种游动 Stoner 相变，介于双组分与单组分复合费米海态之间，并描述了一组试探波函数，其成功捕捉了有限尺寸系统中的量子数与壳层填充效应，并为这些态的能学提供了物理图像。我们的估计表明，AlAs 的复合费米海是具有限自发谷极化的游动 Stoner 磁体的类比。我们指出了表明在 $\nu=1/2$ 周围的 Jain 态中存在 Stoner 磁性的实验证据。