(a) Esquema del efecto Hall anómalo en el régimen de acoplamiento intermedio; (b) Mediciones de Hall dependientes del campo magnético a diferentes temperaturas. Crédito:Hao Lin
En física topológica, la topología de banda a menudo se origina a partir de la interacción espín-órbita, que da lugar a parámetros de salto complejos. Si bien este enfoque ha tenido un gran éxito en materiales electrónicos que no interactúan o que interactúan débilmente, las consecuencias del salto complejo se entendieron en un contexto drásticamente diferente en sistemas fuertemente correlacionados debido a puntos de vista fundamentalmente diferentes de la estructura electrónica.
Lo que es más importante, el efecto combinado de la correlación electrónica con saltos complejos no triviales sigue sin comprenderse bien en el régimen intermedio, que requiere sistemas experimentales reales que puedan simular y revelar la interacción correlación-topología.
Los investigadores dirigidos por el profesor Hao Lin de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS) revelaron la rica interacción topología-correlación y demostraron una plataforma de material controlable para tales investigaciones. Los resultados se publicaron en Physical Review X .
En este estudio, los investigadores realizaron experimentalmente un modelo-sistema Hubbard de celosía cuadrada en [(SrIrO3 )1 /(CaTiO3 )1 ] superredes.
Demostraron que la topología electrónica no trivial anticipada en el límite de acoplamiento débil conducía a un efecto Hall anómalo (AHE) y a una brecha de magnón gigante en el estado aislante de Mott debido a la correlación finita.
Al realizar mediciones de AHE de campo alto en la Instalación de campo magnético alto estable de HFIPS, revelaron que el AHE no solo significaba curvaturas de Berry en las bandas de Hubbard, sino que también estaba sujeto a la autocompetencia del emparejamiento electrón-hueco.
Además, la brecha del magnón impulsada por el campo invariante de calibre SU(2) era demasiado grande para que la tuviera en cuenta el enfoque de superintercambio. El entrelazamiento de fenómenos que normalmente se capturaban en imágenes drásticamente diferentes del estado electrónico destacó la rica y compleja interacción entre la correlación y la topología en el régimen de acoplamiento intermedio.
La estrategia de controlar los saltos complejos dependientes del calibre/invariantes a través del diseño artificial proporciona información valiosa para investigar la física relacionada con la topología en otros materiales correlacionados. El nuevo método de simulación cuántica aclara las propiedades correlacionadas del material complejo 1T -TaS2
