(a) Schema dell'effetto Hall anomalo nel regime di accoppiamento intermedio; (b) Misure di Hall dipendenti dal campo magnetico a diverse temperature. Credito:Hao Lin
Nella fisica topologica, la topologia delle bande spesso ha origine dall'interazione spin-orbita, che dà origine a complessi parametri di salto. Sebbene questo approccio abbia riscosso un grande successo nei materiali elettronici non interagenti o debolmente interagenti, le conseguenze di salti complessi sono state comprese in un contesto drasticamente diverso in sistemi fortemente correlati a causa di visioni fondamentalmente diverse della struttura elettronica.
Ancora più importante, l'effetto combinato della correlazione elettronica con salti complessi non banali rimane poco compreso nel regime intermedio, che richiede sistemi sperimentali reali in grado di simulare e svelare l'interazione correlazione-topologia.
I ricercatori guidati dal Prof. Hao Lin dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno rivelato la ricca interazione topologia-correlazione e hanno dimostrato una piattaforma materiale controllabile per tali indagini. I risultati sono stati pubblicati in Physical Review X .
In questo studio, i ricercatori hanno realizzato sperimentalmente un sistema modello Hubbard a reticolo quadrato in [(SrIrO3 )1 /(CaTiO3 )1 ] superreticoli.
Hanno dimostrato che la topologia elettronica non banale prevista al limite di accoppiamento debole portava a un effetto Hall anomalo (AHE) e a un gigantesco gap Magnon nello stato isolante di Mott a causa della correlazione finita.
Eseguendo misurazioni AHE ad alto campo presso la Steady High Magnetic Field Facility di HFIPS, hanno rivelato che l'AHE non solo indicava le curvature di Berry nelle bande di Hubbard, ma era anche soggetto all'autocompetizione dell'accoppiamento elettrone-lacuna.
Inoltre, il divario Magnon determinato dal campo invariante di gauge SU(2) era troppo grande per essere tenuto in considerazione dall'approccio di superscambio. L'intreccio di fenomeni che di solito venivano catturati in immagini drasticamente diverse dello stato elettronico ha evidenziato la ricca e complessa interazione tra correlazione e topologia nel regime di accoppiamento intermedio.
La strategia di controllo dei salti complessi dipendenti dall'indicatore/invariante attraverso la progettazione artificiale fornisce preziose informazioni per lo studio della fisica correlata alla topologia in altri materiali correlati. + Esplora ulteriormente
