(a) Schéma de l'effet Hall anormal dans le régime de couplage intermédiaire ; (b) Mesures Hall dépendantes du champ magnétique à différentes températures. Crédit :Hao Lin
En physique topologique, la topologie de bande provient souvent de l'interaction spin-orbite, qui donne lieu à des paramètres de saut complexes. Bien que cette approche ait connu un grand succès dans les matériaux électroniques sans interaction ou à faible interaction, les conséquences du saut complexe ont été comprises dans un contexte radicalement différent dans des systèmes fortement corrélés en raison de vues fondamentalement différentes de la structure électronique.
Plus important encore, l'effet combiné de la corrélation électronique avec le saut complexe non trivial reste mal compris dans le régime intermédiaire, ce qui nécessite de véritables systèmes expérimentaux capables de simuler et de dévoiler l'interaction corrélation-topologie.
Des chercheurs dirigés par le professeur Hao Lin des Instituts de sciences physiques Hefei (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) ont révélé la riche interaction topologie-corrélation et ont démontré une plate-forme matérielle contrôlable pour de telles enquêtes. Les résultats ont été publiés dans Physical Review X .
Dans cette étude, les chercheurs ont réalisé expérimentalement un système-modèle Hubbard à réseau carré en [(SrIrO3 )1 /(CaTiO3 )1 ] super-réseaux.
Ils ont prouvé que la topologie électronique non triviale anticipée à la limite de couplage faible conduisait à un effet Hall anormal (AHE) et à un trou de magnon géant dans l'état isolant de Mott en raison de la corrélation finie.
En effectuant des mesures AHE à champ élevé au Steady High Magnetic Field Facility de HFIPS, ils ont révélé que l'AHE signifiait non seulement des courbures de Berry dans les bandes de Hubbard, mais était également soumis à l'auto-compétition de l'appariement électron-trou. P>
De plus, l'écart de magnon entraîné par le champ invariant de jauge SU (2) était trop grand pour être pris en compte par l'approche des superéchanges. L'entrelacement de phénomènes qui étaient généralement capturés dans des images radicalement différentes de l'état électronique a mis en évidence l'interaction riche et complexe entre la corrélation et la topologie dans le régime de couplage intermédiaire.
La stratégie de contrôle des sauts complexes dépendants/invariants de la jauge par une conception artificielle fournit des informations précieuses pour étudier la physique liée à la topologie dans d'autres matériaux corrélés. Une nouvelle méthode de simulation quantique clarifie les propriétés corrélées du matériau complexe 1T -TaS2
