在存在强施加的位移场的情况下,我们研究了菱形多层石墨烯(RNG)中的分数量子异常大厅(FQAH)效应。我们首先引入了RNG的相互作用模型,其中包括非相互作用的连续体模型和多体库仑相互作用。然后,我们讨论RNG中的整数量子异常大厅(IQAH)效应以及Hartree-Fock方法在理解其外观中的作用。接下来,我们使用受约束的Hartree-fock和精确的对角线化方法的组合探索RNG中的FQAH效应。我们通过FQAH间隙的大小来表征FQAH相的稳定性,并发现RNG通常具有稳定的FQAH相,尽管所需的位移场在不同的N值之间差异很大。我们的工作确立了iqah和fqah在RNG中的理论普遍性。
在多层菱形石墨烯上进行的最新实验在该制度中发现了许多有趣的现象,在该制度中,整数和分数量子异常的霍尔现象先前被报道。特别是在低温(T)和低施加电流下,在广泛的相图范围内可以看到“扩展”整数量子异常大厅(EIQAH)。随着电流的增加,在低t时,eiqah在通用填充物处向金属状态进行过渡,并在Ja那教填充物处向分数量子异常大厅(FQAH)状态。在Ja那教填充物处的温度升高也导致Eiqah到Ja那教状态的演变。在这里,我们提供了许多这些观察结果的解释。我们将EIQAH描述为一种结晶状态(掺杂到ν= 1状态的孔中的孔,或者是电子的异常大厅晶体),它破坏了Moir´e翻译对称性。在通用填充物上,我们展示了电流诱导的晶体顺序的繁殖转变导致与实验一致的特殊非线性电流曲线。在Ja那教填充物中,我们建议默认过渡是通过Eiqah和Jain FQAH国家之间的平衡过渡来抢占的。这种转变是由于Ja那教fQAH状态的极度极化而发生的,这使其能够在与晶体状态相比在应用的电场中有效降低其能量。我们还讨论了晶体和FQAH状态的相对熵的有限温度演变。
近期的显着实验已经观察到零场的分数量子异常霍尔(FQAH)效应,并且在扭曲的半导体双层t mote 2中的异常高温度,因此是第一个真实的分数分数Chern绝缘子。令人着迷的观察结果,例如观察到分数霍尔效应的扭曲角度的不存在整数大厅效应,但确实无法解释。实验相图作为扭角的函数仍有待确定。通过综合数值研究,包括纠缠光谱,我们表明,在整个扭曲角范围θ≤4°整个竞争状态的能量及其能量差距上,带对竞争状态的能量及其能量差异具有很大的定性和定量作用。这为对众多相关的Moir'E超级晶格以及对这些引人入胜的系统的相图的理解而进行了现实研究奠定了基础。