量子霍爾效應(QHE)是物質拓撲狀態的一種典型實現。它產生于拓撲結構、相互作用和無序之間微妙的相互作用。這種無序使得在體中形成局域態，使量子霍爾態相對于磁場和載流子密度穩定下來。然而，局部狀態的細節及其對交通的貢獻仍然超出了大多數實驗技術的范圍。
磁導軌跡是量子霍爾效應(QHE)最著名的特征。在朗道能級填充ν的整數QHE或簡單分數QHE值下，電導率與經典預測不同。橫向電導率呈平穩狀態(作為磁場或載流子密度的函數)，其量子化值為Gxy = νG0 ，而縱向電導率則消失，Gxx≈0。這一觀察結果表明，大塊是絕緣的，電流只能在樣品邊緣附近流動。由于無序性，一旦磁場被調離高原中心，塊體中的局部狀態就會被填滿或清空。這些局域態是穩定QHE態的關鍵因素，并且經典霍爾電導(即在Gxy中沒有量子化平臺)有望在完全清潔的樣品中重新出現。局域態對電輸運的貢獻可以忽略不計。
熱霍爾電導是QHE研究中具有重要意義的第二輸運系數。與Gxy類似，QHE態的熱霍爾電導也被量子化，κxyT= νQκ0T， νQ取決于拓撲秩序的性質。對于所有阿貝爾狀態(整數和大多數分數填充分數)，它被量化為整數，對于非阿貝爾狀態，它被量化為分數。νQ的值是本體拓撲順序的一個獨特屬性，它可以提供對底層基態的關鍵洞察。近年來，QHE中熱輸運的研究加快了，實驗結果表明，雙端熱導系數κ2T可以量化。這些研究揭示了分數態QHE的本質，特別是奇異的ν = 5/2態。然而，κ2T對模間熱平衡很敏感，可能是大量貢獻。
1 成果掠影
中，分離了縱向熱導
，（由于塊體的貢獻），這主要是通過消除邊緣模式的貢獻。將縱向熱導率(由于體的貢獻)從拓撲橫向值中分離出來。當磁場遠離電導平臺中心時，體中的局部態有效地傳導熱量，而體保持電絕緣。在第一激發態朗道能級上的分數態，如和，以有限的速度在整個高原上傳導熱量。我們提出了一個理論模型，確定局域狀態作為有限熱傳導的原因，定性地與我們的實驗結果一致。研究成果以“Heat conductance of the quantum Hall bulk”為題發表于《Nature》。
圖1: 填充ν=2時，器件和縱向熱導。
圖2: 在ν=2時，縱向熱導系數的溫度依賴性。
圖3: 用于計算塊體熱導的模型示意圖。
圖4: 填充ν=7/3和ν=5/2時，塊體熱導。
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