Condensates of magnetoexcitations in quantum Hall dielectrics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The formation and spreading in real space of dense ensembles of photoexcitations in integer and fractional quantum Hall dielectrics with filling factors ν = 2 and ν = 1/3 is visualized using a high-aperture high-resolution optical system. A comparative analysis of the correlation between the transport properties and the spatial coherence of these ensembles is carried out.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Gorbunov

Osipyan Institute of Solid-State Physics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gorbunov@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

A. V. Larionov

Osipyan Institute of Solid-State Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: gorbunov@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

L. V. Kulik

Osipyan Institute of Solid-State Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: gorbunov@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

V. B. Timofeev

Osipyan Institute of Solid-State Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: gorbunov@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. Deng H., Haug H., Yamamoto Y. // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. P. 1489.
  2. Kulik L.V., Zhuravlev A.S., Dickmann S. et al. // Nature Commun. 2016. V. 7. Art. No. 13499.
  3. Avron J.E., Herbst I.W., Simon B. // Ann. Physics. 1978. V. 114. P. 431.
  4. Kulik L.V., Kuznetsov V.A., Zhuravlev A.S. et al. // Sci. Reports. 2018. V. 8. Art. No. 10948.
  5. Kulik L.V., Gorbunov A.V., Zhuravlev A.S. et al. // Appl. Phys. Lett. 2019. V. 114. Art. No. 062403.
  6. Kulik L.V., Zhuravlev A.S., Musina L.I. et al. // Nature Commun. 2021. V. 12. Art. No. 6477.
  7. Bartolomei H., Kumar M., Bisognina R. et al. // Science. 2020. V. 368. P. 173.
  8. Nakamura J., Liang S., Gardner G.C. et al. // Nature Physics. 2020. V. 16. Art. No. 931.
  9. Kulik L.V., Gorbunov A.V., Zhuravlev A.S. et al. // Sci. Reports. 2015. V. 5. Art. No. 10354.
  10. Kulik L.V., Kukushkin I.V., Dickmann S. et al. // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. Art. No. 073304.
  11. Zhuravlev A.S., Kuznetsov V.A., Kulik L.V. et al. // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 117. Art. No. 196802.
  12. Kuznetsov V.A., Kulik L.V., Velikanov M.D. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. Art. No. 205303.
  13. Roumpos G., Lohse M., Nitsche W.H. et al. // PNAS. 2012. V. 109. P. 6467.
  14. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973.
  15. Kallin C., Halperin B.I. // Phys. Rev. B. 1985. V. 31. P. 3635.
  16. Dickmann S., Kulik L.V., Kuznetsov V.A. // Phys. Rev. B. 2019. V. 100. Art. No. 155304.
  17. Hohenberg P.C. // Phys. Rev. 1967. V. 158. P. 383.
  18. Березинский В.Л. // ЖЭТФ. 1972. Т. 61. № 3. С. 1144.
  19. Kosterlitz J.M., Thouless D.J. // J. Physics C. 1973. V. 6. P. 1181.
  20. Nitsche W.H., Kim N.Y., Roumpos G. et al. // Phys. Rev. A. 2016. V. 93. Art. No. 053622.
  21. Nitsche W.H., Kim N.Y., Roumpos G. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. Art. No. 205430.
  22. Knüppel P., Ravets S., Kroner M. et al. // Nature. 2019. V. 572. P. 91.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Images of an integer quantum Hall dielectric sample (ν = 2) in FL light (a) and in FRO light at wavelengths λmax (b) and λ2 ≈ λmax - 0.2 nm (c). Ppump = 10 μW. T ≈ 0.55 K. The frame side size is ≈310 μm. FL and FRO spectra recorded under close experimental conditions are shown at the bottom. The diagram on the bottom right illustrates the wave functions and energy levels for TCMEs with generalised impulses q ≈ 0 and q ≈ 1 / lB. The red lines show the corresponding FRO optical transitions

Download (228KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Spatial distribution profile of the FRO signal from the photoexcitation region of a fractional quantum Hall insulator (n = 1/3. The dots are the results of measurements at the indicated pumping/probing powers. The grey curve is the Gaussian distribution profile with a radius of 5 μm. T ≈ 0.55 K

Download (201KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Coherence of ensembles of magnetic excitations in integer (a) and fractional (b) quantum Hall insulators. The green line is the profile of the interference fringes in FRO light: |g(1)(δ)cosΦ(δ)|. (a) ν = 2, Ppump = Pprobe = 1 µW. The red line is the weighted sum of the hardware function and its convolution with the exponent at ξ = 10 μm. The blue line is the function (0.18/|δ|)0.6. (b) ν = 1/3, Ppump / probe = 80 µW. The red curve is the hardware function that best describes the centre peak. T ≈ 0.55 K

Download (221KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».