Study of Quantum Hall Effect and Its Relation to Conformal Field Theory

Bahrampour Lomer, Shima and Nattagh Najafi, Morteza and Mohammadzadeh, Hosein (2016) Study of Quantum Hall Effect and Its Relation to Conformal Field Theory. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مروری بر اثر کوانتومی هال و ارتباط آن با میدان‌ّهای همدیس)
Shima Bahrampour Lomer.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The quantum Hall effect is one of the most challenging problems in condensed matter physics in which many rare physical phenomena like fractional charges and generally the fractional statistics are involved. In the integer quantum Hall effect the role of the disorder is more than others. The important point in describing these systems is that their bulk states should be gapful and in this sense the system should be incompressible. For describing the electron condensates in an arbitrary filling fraction with the odd denominator one needs the topological U(1) Chern-Simons effective field theory. Our motivation for using these field theories is the emergence of quantized conductivity. This effective field theory also has the ability of constructing the hierarchical fractional condensates with various filling factors. The excitations of these theories have fractional statistics which are investigated in this review. The non-Abelian Chern-Simons for quantum Hall systems will be also investigated. The interesting point is that the edge states of these systems are gapless and their excitations are equipped with the Kac-Moody algebra. The connection to the conformal field theories can be established using this point. The investigation of this correspondence is one of the aims of the present thesis. The connection to the logarithmic conformal field theories (e.g. for the Haldane-Rezaei wave function) is also reported in some works which will be addressed in this thesis.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مروری بر اثر کوانتومی هال و ارتباط آن با میدان‌ّهای همدیس
Persian Abstract: اثر کوانتومی هال یکی از مهم‌ترین موضوعات چالشی در فیزیک ماده‌ی چگال است که بسیاری از پدیده‌های نادر فیزیکی، مانند بارهای کسری و در حالت کلی آمار کسری را در خود جا داده است. در اثر کوانتومی صحیح هال، نقش بی‌نظمی که موجب پدید آمدن حالت‌های جایگزیده می‌شود نقشی اساسی است، در حالی‌که در اثر کوانتومی کسری هال نقش برهمکنش پر رنگ‌تر می‌باشد. نکته مهم در توصیف این سیستم‌ها این است که حالت‌های توده مربوط به یک سیستم کوانتومی هال باید دارای گاف باشند و به این معنی سیستم تراکم ناپذیر است. برای توصیف این سیستم‌ها می‌توان از نظریه‌ی میدان‌های توپولوژیکی بهره جست که برخورد هیدرودینامیکی دارند. برای توصیف چگالیده‌های الکترونی در فاکتورهای پرشدگی دلخواه با مخرج فرد به نظریه‌ی میدان موثر توپولوژیکی چرن-سایمونز U(1) نیازمندیم. بزرگترین انگیزه‌ی ما برای پیشنهاد این کنش موثر، وجود مقادیر کوانتیده‌ی رسانندگی است. این نظریه میدان موثر همچنین توانایی ساخت چگالیده‌ها‌ی الکترونی سلسله مراتبی کسری را نیز دارد که بازای فاکتورهای پرشدگی متفاوت بدست می‌آید. برانگیختگی‌های موجود در این نظریه‌ی‌ها، دارای آمار کسری هستند که در این پروژه مورد بازنگری قرار خواهند گرفت. نظریه‌های چرن-سایمونز مربوط به گروه‌های غیر آبلی نیز برای سیستم‌های کوانتومی هال مورد بررسی قرار خواهند گرفت. نکته‌ی جالب و قابل توجه این سیستم‌ها این است که حالت‌های برانگیخته‌ی لبه‌ای بدون گاف هستند و برانگیختگی‌های لبه‌ای دارای جبر کچ-مودی هستند. از این طریق می‌توان این سیستم‌ها را به نظریه‌ی میدان‌های همدیس متصل نمود. بررسی این تناظر، از موضوعات این پایان‌نامه می‌باشد. ارتباط با نظریه‌ی میدان‌های همدیس لگاریتمی (مانند تابع موج هالدین-رضایی) نیز در برخی مراجع ادعا شده است که به بررسی آن خواهیم پرداخت
Supervisor:
SupervisorE-mail
Nattagh Najafi, MortezaUNSPECIFIED
Mohammadzadeh, HoseinUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Date Deposited: 22 Oct 2018 15:16
Last Modified: 22 Oct 2018 15:16
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1226

Actions (login required)

View Item View Item