Необычные состояния дробного квантового эффекта Холла в широкой квантовой яме
С. И. Дорожкин+, А. А. Капустин+, И. Б. Федоров+, В. Уманский*, Ю. Х. Смет×
+Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия
*Department of Physics, Weizmann Institute of Science, 76100 Rehovot, Israel
×Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstrasse 1, D-70569 Stuttgart, Germany
Abstract
Выполнены исследования двухслойной электронной системы,
реализующейся в квантовой яме GaAs шириной 60 нм и имеющей большую
разность плотностей электронов в слоях. Обнаружено, что наклон магнитного
поля относительно нормали к плоскости системы приводит к исчезновению
состояний целочисленного квантового эффекта Холла при значениях полного
фактора заполнения уровней Ландау единица и двойка и возникновению
состояний дробного квантового эффекта Холла в промежутке между
этими факторами заполнения. Состояния дробного квантового эффекта Холла
обнаружены на факторах
заполнения νF как с нечетными знаменателями (νF=4/3, 10/7, 6/5), так и на факторе заполнения νF=5/4. При развертке магнитного
поля могут наблюдаться несколько различных состояний. Обнаруженные
состояния дробного квантового эффекта Холла объясняются как комбинированные состояния с одинаковым
значением фактора заполнения, равным единице, в слое большей плотности и
с факторами заполнения νF-1 в слое меньшей плотности. Эти состояния
реализуются в результате перераспределения электронов между слоями,
происходящего при изменении магнитного поля. Предполагается, что
возникновение состояния на факторе заполнения νF=5/4 с четным
знаменателем обусловлено доминированием межслоевого электрон-электронного
взаимодействия по сравнению с внутрислоевым для электронов слоя меньшей
плотности.