Particle-hole symmetry and the reentrant integer quantum Hall Wigner solid
Particle-hole symmetry and the reentrant integer quantum Hall Wigner solid
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粒子空穴对称性和可重入整数量子霍尔维格纳固体
DOI：
10.1038/s42005-021-00709-x
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发表时间：
2021
影响因子：
5.5
通讯作者：
Csáthy, Gábor A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shingla, Vidhi;Myers, Sean A.;Pfeiffer, Loren N.;Baldwin, Kirk W.;Csáthy, Gábor A.
目前，在各种凝聚态物质和原子系统中，强库仑相互作用和拓扑结构的相互作用正在受到密切关注。这种相互作用的一个例子是二维电子气中分数量子霍尔态和维格纳固体的相竞争。在这里，我们报告了 ν= 1.79 处的维格纳固体，以及由于 ν= 9/5 处发生的分数相关性而导致的熔化。这种维格纳固体，我们称之为可重入整数量子霍尔维格纳固体，在一系列朗道能级填充因子中发展，这些填充因子通过粒子空穴对称性与所谓的可重入维格纳固体相关。因此，我们发现 GaAs/AlGaAs 体系中的维格纳固体不仅在最低填充因子下跨越部分填充因子 1/5，而且在 v= 9/5 附近。我们的结果强调了粒子空穴对称性是维格纳固体大族的基本对称性，并描绘了维格纳固体与分数量子霍尔态竞争的复杂图景。
The interplay of strong Coulomb interactions and of topology is currently under intense scrutiny in various condensed matter and atomic systems. One example of this interplay is the phase competition of fractional quantum Hall states and the Wigner solid in the two-dimensional electron gas. Here we report a Wigner solid atν= 1.79 and its melting due to fractional correlations occurring atν= 9/5. This Wigner solid, that we call the reentrant integer quantum Hall Wigner solid, develops in a range of Landau level filling factors that is related by particle-hole symmetry to the so called reentrant Wigner solid. We thus find that the Wigner solid in the GaAs/AlGaAs system straddles the partial filling factor 1/5 not only at the lowest filling factors, but also nearν= 9/5. Our results highlight the particle-hole symmetry as a fundamental symmetry of the extended family of Wigner solids and paint a complex picture of the competition of the Wigner solid with fractional quantum Hall states.
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