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Formulation of the relativistic quantum Hall effect and parity anomaly

机译：相对论量子霍尔效应和奇偶异常的表述

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摘要

We present a relativistic formulation of the quantum Hall effect on Haldane sphere. An explicit form of the pseudopotential is derived for the relativistic quantum Hall effect with/without mass term. We clarify particular features of the relativistic quantum Hall states with the use of the exact diagonalization study of the pseudopotential Hamiltonian. Physical effects of the mass term to the relativistic quantum Hall states are investigated in detail. The mass term acts as an interpolating parameter between the relativistic and nonrelativistic quantum Hall effects. It is pointed out that the mass term unevenly affects the many-body physics of the positive and negative Landau levels as a manifestation of the "parity anomaly." In particular, we explicitly demonstrate the instability of the Laughlin state of the positive first relativistic Landau level with the reduction of the charge gap.
机译：我们提出了相对于霍尔丹球体上的霍尔效应的相对论表述。对于具有/不具有质量项的相对论量子霍尔效应，可以导出伪势的显式形式。我们通过使用准势哈密顿量的精确对角化研究来阐明相对论量子霍尔态的特殊特征。详细研究了质量项对相对论量子霍尔态的物理影响。质量项充当相对论和非相对论量子霍尔效应之间的内插参数。需要指出的是，质量项不均匀地影响着正负Landau水平的多体物理，这是“奇偶异常”的一种表现。特别是，我们明确证明了正第一相对论朗道能级的劳克林状态的不稳定性随电荷隙的减小而变化。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2016年第23期|235122.1-235122.9|共9页
  • 作者

    Kouki Yonaga; Kazuki Hasebe; Naokazu Shibata;

  • 作者单位

    Department of Physics, Tohoku University, Sendai, 980-8578, Japan;

    Sendai National College of Technology, Ayashi, Sendai, 989-3128, Japan;

    Department of Physics, Tohoku University, Sendai, 980-8578, Japan;

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