Probe locale des états de volume et de bord dans un isolant de Chern fractionnaire

L'effet Hall quantique fractionnaire (FQHE) est un exemple phare de phénomènes quantiques topologiques à plusieurs corps, résultant de l'interaction entre une forte corrélation électronique, un ordre topologique et une rupture de la symétrie de renversement temporel. Récemment, un analogue de réseau du FQHE à champ magnétique nul a été observé, confirmant l'existence d'un isolant de Chern fractionnaire (FCI) à champ nul. Malgré cela, la correspondance bulk-edge - une caractéristique du FCI présentant un volume isolant avec des bords conducteurs - n'a pas été observée directement. En fait, cette correspondance n'a pas été visualisée dans aucun système pour des états fractionnaires en raison de défis expérimentaux. Ici, nous rapportons l'imagerie des états de bord du FCI dans MoTe2 tordu en utilisant une nouvelle modalité de microscopie d'impédance par micro-ondes. En ajustant la densité de porteurs, nous observons le système évoluer entre des états métalliques et FCI, ces derniers présentant un volume isolant et des bords conducteurs, comme prévu par la correspondance volume-limite. Nous observons également l'évolution des états de bord à travers la transition de phase topologique, d'un état d'isolant de Chern incompressible à un métal et enfin à un état isolant ordonné en charge putatif en fonction du champ électrique inter-couches. La mesure locale révèle en outre des perspectives fascinantes de domaines voisins avec différents ordres fractionnaires. Ces résultats ouvrent la voie à des recherches sur des interfaces 1D topologiquement protégées entre divers états anyoniques à champ magnétique nul, tels que l'entropie d'enchevêtrement topologique, les interfaces Halperin-Laughlin et la création d'anyons non abéliens.