Уважаемые коллеги.

Сам я не являюсь специалистом в теории твердого тела, и поэтому хочу поинтересоваться.
Кто-нибудь в курсе, какой статус сейчас у теории энионов (anyon) - (квази)частиц с промежуточным спином, не являющихся ни бозонами, ни фермионами?

Эта тематика была популярна в 80-90-е годы, в частности в терминах энионов можно дать интерпретацию волновой функции Лаффлина (дробный КЭХ), они ответственны за ряд эффектов в ВТСП, и непосредственно наблюдались в эксперименте, проведенном группой В.Гольдмана в Стони Бруке лет пять назад.

Но почему-то сейчас эта тематика почти не обсуждается, и статей по ней в arXiv'e я видел очень немного.
Все интересное, что находится через гугл, датируется 89-95 годами.

Почему эта деятельность сошла на нет?
Идеи полностью исчерпали себя? Возникли какие-то непрошибаемые технические трудности? Или еще что-то?

Тема сейчас снова обретает популярность, в связи тем, что стало более-менее реально изучать это дело экспериментально, ну и возникшая где-то в начале 2000-х идея топологического квантового компьютера тоже радует многих теоретиков Два эксперимента по транспорту в гетероструктурах с 5/2 КЭХ: Radu et al., Science 320, 899 (2008) и Dolev et al., Nature 452, 829 (2008), здесь показано, что заряд квазичастиц e/4. Еще одна работа: Willett et al., PNAS 106, 8853 (2009), там вроде бы продемонстрировано, что эти квазичастицы могут быть неабелевыми энионами, но ясности вроде как нет. Обсуждение этого эксперимента есть в теоретической статье: Bishara et al., PRB 80, 155303 (2009). Есть хороший теоретический обзор по неабелевым энионам и топологическим квантовым компьютерам: Nayak et al., Rev. Mod. Phys. 80, 1083 (2008). В архиве довольно много теоретических статей появляется, практически каждую неделю имхо, в разделе мезоскопическая физика надо искать. Экспериментов действительно немного, потому что для того чтобы пронаблюдать квантовый эффект Холла при факторе заполнения 5/2 нужен очень чистый образец с хорошей подвижностью электронов, и тогда при температуре меньше 150 мК у тебя есть шанс. Проблема в том, что такие гетероструктуры выращивать умеют имхо только две группы: Арт Госсард в Санта-Барбаре (которому по-хорошему надо было бы присудить часть нобелевки 98-го года) и Bell Labs (а там хрен его знает, что будет, потому что вроде как в новостях писали, что фундаментальный ресерч они свернули, но на их сайте по-прежнему написано, что они КЭХ занимаются). А когда ты наносишь на эти образцы контакты, свойства образцов конечно же ухудшаются. Поэтому нужна еще отработанная технология изготовления контактов, которой тоже далеко не все владеют. Ну и мерять надо аккуратно, там тоже свои примочки. Но это все конечно безумно интересно.
Другая (помимо 5/2 КЭХ) близкая и сейчас очень горячая тема: топологические изоляторы, на границе которых со сверхпроводниками могут образовываться майорановы фермионы, и там тоже возможна неабелева статистика. Обзор есть например на архиве: 1002.3895 в cond-mat. Имхо Кгы может рассказать лучше меня, в чем там цимес, в его бывшей группе этим активно занимаются теоретически. Но по популярности топологические изоляторы сейчас активно догоняют графен.

Сообщение отредактировал Iskander - 22.10.2010, 16:30

Здорово!
Огромное спасибо за ссылки.
А по теоретическим аспектам данного вопроса какие наиболее сильные группы ты знаешь?

Кстати, до сих пор так и считается, что энионы могут существовать исключительно в двумерии? Или какие-то экспериментальные указания на плектоны тоже есть?

Еще один аспект, который меня немного удивил, - полнейшее отсутствие внимания к этой теме со стороны AdS/CMT-деятелей. Хотя они сейчас через голографию пытаются объяснить вааще все (больше всего позабавила работа про структуры Веселаго через теорию струн ).
Собственно, через них у меня и появился интерес к физике твердого тела.

Я не особо разбираюсь в силе теоретических групп к сожалению. Знаю, что активно этим занимается, как ни странно, Microsoft Ну то есть, насколько я понимаю, они просто спонсируют группу в Санта-Барбаре, ну и Дас Сарма в Мэриленде и Штерн в Вайцмановском институте в Израиле мелькают в статьях часто.
Очень вряд ли кто-то видел даже какие-то намеки на плектоны. Тут и с энионами все непросто. Говорят (ц), что майорановы фермионы с неабелевой статистикой возникают в трехмерной теории Боголюбова-де Жена, но это выходит далеко за пределы моего понимания. Вот ссылка: http://prl.aps.org/pdf/PRL/v104/i4/e046401
Кстати, я совсем забыл со своей транспортной стороны, что был же еще оптический эксперимент совсем недавно, в котором вроде бы показали, что состояние 5/2 не спин-поляризовано, что противоречит модели Мура-Рида например: Stern et al., PRL 105, 096801 (2010)

Сообщение отредактировал Iskander - 22.10.2010, 21:14

Да, однако, в твердом теле с виду все гораздо интереснее, нежели в hep-th...
Еще раз огромнейшее спасибо за подробную консультацию .

Сообщение отредактировал Теоретик - 22.10.2010, 22:34

А под структурами Веселаго ты метаматериалы имеешь в виду?

Ну да. Только я думал, что метаматериалы - более широкое понятие.

Угу, так и есть. Ну и "структуры Веселаго" - тоже странное выражение, их обычно называют либо NIM, либо LHM. Да и Веселаго там ни при чем, в общем-то.

Небольшой апдейт к интерференционным экспериментам Bell Labs появился вчера в PRB. Добавили небольшие изменения магнитного поля (и следовательно, числа квазичастиц в интерферометре, без разрушения FQHE состояния) и немного расширили диапазон изменения площади интерферометра. Неоспоримых свидетельств неабелевости правда по-прежнему нет.