論文の概要: Composite-Fermion Study of Cavity-Modified Fractional Quantum Hall Excitation Gaps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.06298v1
• Date: Tue, 07 Jul 2026 14:04:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-08 21:24:51.547076
• Title: Composite-Fermion Study of Cavity-Modified Fractional Quantum Hall Excitation Gaps
• Title（参考訳）: キャビティ修飾フラクタル量子ホール励起ギャップの複合周波数解析
• Abstract要約: キャビティを介する魅力的な電子-電子相互作用は、分数量子ホール状態の励起ギャップを変化させる。 我々は中性マグネトロン励起スペクトルと荷電励起ギャップの両方を輸送実験で計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate how cavity-mediated attractive electron-electron interactions modify the excitation gaps of fractional quantum Hall states within the composite-fermion framework. We compute both the neutral magnetoroton excitation spectrum and the charged excitation gap relevant to transport experiments for the Laughlin $ν=1/3$ and $ν=1/5$ states. We consider a spin-polarized lowest-Landau-level model in which the interaction is mediated by a cavity mode with a spatially uniform vacuum-field gradient and a finite interaction range controlled by a long-distance cutoff. Finite-size scaling reveals that the transport gap is consistently enhanced by the cavity-induced interaction, with the gap enhancement scaling quadratically with the electron number and with the fourth power of the vacuum-field gradient. By contrast, the magnetoroton spectrum exhibits a richer dependence on the interaction range. The high-$k$ magnetoroton gap is enhanced for all interaction ranges considered, consistent with its close connection to the charged excitation gap, even with the long-range character of the interaction.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 共振器を介する電子-電子相互作用が, 合成フェルミオンフレームワーク内の分数量子ホール状態の励起ギャップをどのように変化させるかを検討する。 我々は中性マグネトロン励起スペクトルとラウリン$ν=1/3$および$ν=1/5$状態の輸送実験に関連する荷電励起ギャップを計算した。 空間的に均一な真空場勾配を持つ空洞モードと、長距離遮断によって制御される有限相互作用範囲で相互作用を媒介するスピン偏極最小ランダウモデルを考える。 有限サイズのスケーリングにより、輸送ギャップはキャビティ誘起相互作用によって連続的に拡張され、ギャップの増大は電子数と2次的に、真空場勾配の4番目のパワーでスケーリングされることが明らかになった。 対照的に、マグネトロトンスペクトルは相互作用範囲へのよりリッチな依存を示す。 高$kのマグネトロートンギャップは、相互作用の長距離特性であっても、荷電励起ギャップとの密接な接続と整合して考慮された全ての相互作用範囲に対して強化される。

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