Universality of quantum phase transitions in the integer and fractional quantum Hall regimes
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Le résumé fourni par la source
Fractional quantum Hall (FQH) phases emerge due to strong electronic interactions and are characterized by anyonic quasiparticles, each distinguished by unique topological parameters, fractional charge, and statistics. In contrast, the integer quantum Hall (IQH) effects can be understood from the band topology of non-interacting electrons. We report a surprising super-universality of the critical behavior across all FQH and IQH transitions. Contrary to the anticipated state-dependent critical exponents, our findings reveal the same critical scaling exponent κ = 0.41 ± 0.02 and localization length exponent γ = 2.4 ± 0.2 for fractional and integer quantum Hall transitions. From these, we extract the value of the dynamical exponent z ≈ 1. We have achieved this in ultra-high mobility trilayer graphene devices with a metallic screening layer close to the conduction channels. The observation of these global critical exponents across various quantum Hall phase transitions was masked in previous studies by significant sample-to-sample variation in the measured values of κ in conventional semiconductor heterostructures, where long-range correlated disorder dominates. We show that the robust scaling exponents are valid in the limit of short-range disorder correlations.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Universality of quantum phase transitions in the integer and fractional quantum Hall regimes
- Date Crossref
- 02/10/2024
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Indian Institute of Science Bangalore Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chalmers University of Technology Department of Microtechnology and Nanoscience pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Institute for Materials Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Tata Institute of Fundamental Research Department of Theoretical Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Weizmann Institute of Science Department of Condensed Matter Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Indian Institute of Science Education and Research Pune pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Research Center for Electronic and Optical Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Research Center for Materials Nanoarchitectonics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Department of Physics — Indian Institute of Science Bangalore, Department of Microtechnology and Nanoscience — Chalmers University of Technology et National Institute for Materials Science, avec 5 autres affiliations.
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