Необычные состояния дробного квантового эффекта Холла в широкой квантовой яме

Выполнены исследования двухслойной электронной системы, реализующейся в квантовой яме GaAs шириной $60$ нм и имеющей большую разность плотностей электронов в слоях. Обнаружено, что наклон магнитного поля относительно нормали к плоскости системы приводит к исчезновению состояний целочисленного квантового эффекта Холла при значениях полного фактора заполнения уровней Ландау единица и двойка и возникновению состояний дробного квантового эффекта Холла в промежутке между этими факторами заполнения. Состояния дробного квантового эффекта Холла обнаружены на факторах заполнения $\nu_F$ как с нечетными знаменателями ($\nu_F=4/3, 10/7, 6/5$), так и на факторе заполнения $\nu_F=5/4$. При развертке магнитного поля могут наблюдаться несколько различных состояний. Обнаруженные состояния дробного квантового эффекта Холла объясняются как комбинированные состояния с одинаковым значением фактора заполнения, равным единице, в слое большей плотности и с факторами заполнения $\nu_F-1$ в слое меньшей плотности. Эти состояния реализуются в результате перераспределения электронов между слоями, происходящего при изменении магнитного поля. Предполагается, что возникновение состояния на факторе заполнения $\nu_F=5/4$ с четным знаменателем обусловлено доминированием межслоевого электрон-электронного взаимодействия по сравнению с внутрислоевым для электронов слоя меньшей плотности.