Fractional quantum Hall valley ferromagnetism in the extreme quantum limit
Fractional quantum Hall valley ferromagnetism in the extreme quantum limit
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极端量子极限下的分数量子霍尔谷铁磁性
DOI：
10.1103/physrevb.106.l201303
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Shayegan, M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hossain, Md. Shafayat;Ma, Meng K.;Chung, Y. J.;Singh, S. K.;Gupta, A.;West, K. W.;Baldwin, K. W.;Pfeiffer, L. N.;Winkler, R.;Shayegan, M.
电子的多个量子自由度可以带来丰富的物理学，包括各种奇异基态之间的竞争，以及自旋电子学和电子谷电子学等新的应用。在这里，我们报道了当只占据最低朗道能级时，在极高的磁场中，山谷自由度如何影响分数量子态(FQHs)和相关的磁通电子复合费米子(CFs)。不同于其他多谷二维电子系统，如硅或单层石墨烯和过渡金属二卤化物，在我们的AlAs样品中，我们可以通过施加环境应变来连续地调节谷极化。我们发现，即使FQHs发生谷极化跃迁，FQHs仍然保持着非常强的强度，揭示了FQHs及其下面的Cf的惊人的强铁磁性。我们的观察表明，CFS在我们的系统中有很强的相互作用。当我们监测具有不同谷极化的FHQS的跃迁时，我们还能够获得极端量子极限下FQHS和CF谷极化的相图。
Electrons' multiple quantum degrees of freedom can lead to rich physics, including a competition between various exotic ground states, as well as novel applications such as spintronics and valleytronics. Here we report magnetotransport experiments demonstrating how the valley degree of freedom impacts the fractional quantum states (FQHSs), and the related magnetic-flux-electron composite fermions (CFs), at very high magnetic fields in the extreme quantum limit when only the lowest Landau level is occupied. Unlike in other multivalley two-dimensional electron systems such as Si or monolayer graphene and transition-metal dichalcogenides, in our AlAs sample we can continuously tune the valley polarization via the application ofin situstrain. We find that the FQHSs remain exceptionally strong even as they make valley polarization transitions, revealing a surprisingly robust ferromagnetism of the FQHSs and the underlying CFs. Our observation implies that the CFs are strongly interacting in our system. We are also able to obtain a phase diagram for the FQHS and CF valley polarization in the extreme quantum limit as we monitor transitions of the FHQSs with different valley polarizations.
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DOI：
10.1142/11751
发表时间：
2020-01
期刊：
Fractional Quantum Hall Effects
影响因子：
--
作者：
Steven H. Simon
通讯作者：
Steven H. Simon
分数量子霍尔效应中自旋跃迁的朗道级混合和粒子空穴对称性破缺。
影响因子：
8.6
作者：
Yuhe Zhang;A. Wójs;J. Jain
通讯作者：
J. Jain
零重力系数下的分数量子霍尔效应测量
影响因子：
8.6
作者：
D. Leadley;R. Nicholas;D. Maude;A. N. Utjuzh;J. Portal;J. Harris;C. Foxon
通讯作者：
C. Foxon
半满朗道水平
DOI：
10.1142/9789811217494_0002
发表时间：
2020
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
B. Halperin
通讯作者：
B. Halperin
谷简并 AlAs 量子阱中 ν=1 能隙的密度和应变依赖性
影响因子：
3.7
作者：
T. Gokmen;M. Shayegan
通讯作者：
M. Shayegan