双层石墨烯中的偶数分母分数量子霍尔态

作者：李庆鑫; 黄焱; 陈以威; 朱雨剑; 朱旺; 宋珺威; 安冬冬; 甘祺康; 王开元; 王浩林^*; 麦志洪; Andy Shen; 郗传英; 张警蕾; 于葛亮^*; 王雷^*

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 71(18): 246-251.

DOI：10.7498/aps.71.20220905

• 石墨烯
• 分数量子霍尔效应
• 拓扑相

在半填充的朗道能级,复合费米子手征p波配对的Moore-Read态具有e/4的分数激发,其中部分这种准粒子服从非阿贝尔统计,有望用于实现拓扑量子计算.双层石墨烯由于其电子的SU(4)对称性和电场对其性质的方便调控性,成为研究多分量量子霍尔态的理想平台,是实现非阿贝尔统计的候选者.本文利用干法转移技术制备了双层石墨烯/氮化硼异质结,通过电学输运测量展示了双层石墨烯在调节外电场和磁场下的量子霍尔态行为.在强磁场下,观测到了朗道能级填充因子为–5/2,–1/2, 3/2的伴随着量子化霍尔电导的不可压缩态.随着磁场继续增强,这些偶数分母量子霍尔态特征先增强再减弱,对应朗道能级波函数的极化.实验结果暗示观察到的这些偶数分母分数量子霍尔态属于由Pffafian波函数描述的拓扑态.

• 单位
  南京大学; 固体微结构物理国家重点实验室; 中国科学院