量子霍尔效应(quantum Hall effect)，多体物理（many-body physics） - LiuGroup

包括整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应，在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到，此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系，而出现量子化平台，整数量子霍尔效应最初在高磁场下的二维电子气体中被观测到，可以利用朗道能级来解释，低温强磁场下样品内部电子做回旋运动，真正参与导电的实际上是电子气边缘的电子，即边缘态，边缘态的数目就是被填满的朗道能级数；分数量子霍尔效应通常需要更高迁移率，是一种多体量子态，当样品更纯净、二维电子气的迁移率更高且杂质影响相比整数量子霍尔效应小，电子之间的相互作用不可忽略，即强关联体系，相边界附近的量子态性质会发生改变，如下图为在(sharp该怎么翻译呢)边界处明显观察到更为稳定的52分数量子霍尔效应，希望研究区域之间的边界线附近的赝自旋结构以及电子的跨边界运动性质，探索对量子霍尔态拓扑结构的测量和操作，从而在将来展开对拓扑量子计算的研究。

图为横向电阻Rxx VS 1/ν，在31nm厚度GaAs量子阱中，载流子浓度n从2.79到3.11 e11cm^—2范围变化图

图源自Yang Liu, D. Kamburov, M. Shayegan, L. N. Pfeiffer, K. W. West, and K. W. Baldwin, “Anomalous Robustness of the ν=5/2 Fractional Quantum Hall State near a Sharp Phase Boundary”, Phys. Rev. Lett.107, 176805 (2011).