Pesquisadores encontram uma nova interação de correlação de topologia em um sistema de modelo de brinquedo construído a partir de superlattice iridado
(a) Esquema do efeito Hall anômalo no regime de acoplamento intermediário; (b) Medições de Hall dependentes do campo magnético a diferentes temperaturas. Crédito:Hao Lin
Na física topológica, a topologia de banda geralmente se origina da interação spin-órbita, o que dá origem a parâmetros complexos de salto. Embora essa abordagem tenha tido grande sucesso em materiais eletrônicos que não interagem ou interagem fracamente, as consequências do salto complexo foram entendidas em um contexto drasticamente diferente em sistemas fortemente correlacionados devido a visões fundamentalmente diferentes da estrutura eletrônica.
Mais importante ainda, o efeito combinado da correlação eletrônica com saltos complexos não triviais permanece pouco compreendido no regime intermediário, o que exige sistemas experimentais reais que possam simular e desvendar a interação correlação-topologia.
Pesquisadores liderados pelo Prof. Hao Lin dos Institutos Hefei de Ciências Físicas (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) revelaram a rica interação topologia-correlação e demonstraram uma plataforma de material controlável para tais investigações. Os resultados foram publicados na
Revisão Física X .
Neste estudo, os pesquisadores realizaram experimentalmente um sistema de modelo Hubbard de rede quadrada em [(SrIrO
3 )
1 /(CaTiO
3 )
1 ] super-redes.
Eles provaram que a topologia eletrônica não trivial prevista no limite de acoplamento fraco levou a um efeito Hall anômalo (AHE) e a uma lacuna gigante de magnon no estado isolante de Mott devido à correlação finita.
Ao realizar medições de AHE de alto campo no Steady High Magnetic Field Facility do HFIPS, eles revelaram que o AHE não apenas significava curvaturas de Berry nas bandas de Hubbard, mas também estava sujeito à autocompetição do emparelhamento elétron-buraco.
Além disso, o intervalo de magnon impulsionado pelo campo invariante de calibre SU(2) era muito grande para a abordagem de supertroca levar em conta. O entrelaçamento de fenômenos que geralmente eram capturados em imagens drasticamente diferentes do estado eletrônico destacou a rica e complexa interação entre correlação e topologia no regime de acoplamento intermediário.
A estratégia de controlar saltos complexos dependentes de medidores/invariantes por meio de design artificial fornece informações valiosas para investigar a física relacionada à topologia em outros materiais correlacionados.
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