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反铁磁绝缘体氧化锶铱中杂质散射的声子手性证据

导读 热霍尔效应 (THE) 是一种物理现象,其特征是当热电流通过材料并向材料施加垂直磁场时,材料中会出现微小的横向温差。在越来越多的绝缘体...

热霍尔效应 (THE) 是一种物理现象,其特征是当热电流通过材料并向材料施加垂直磁场时,材料中会出现微小的横向温差。在越来越多的绝缘体中观察到这种效应,但其基本物理原理仍然知之甚少。

加拿大舍布鲁克大学的研究人员一直试图找出不同材料中这种效应背后的机制。他们最近发表在《自然物理学》上的论文专门研究了反铁磁绝缘体氧化锶铱(Sr2IrO4)中的这种效应。

“我们目前对绝缘体中THE的研究活动始于我们在铜酸盐超导体中发现大型THE,”该论文的合著者Louis Taillefer告诉Phys.org。

“这让每个人都大吃一惊,特别是大型THE一直坚持到零掺杂,其中铜氧化物是莫特绝缘体。这立即引起了各种理论家的兴趣,包括斯坦福大学的史蒂夫·基维尔森和哈佛大学的苏比尔·萨赫德夫”。

在他们发现后不久,研究人员就能够确定铜酸盐绝缘体中造成这种效应的热载体是声子,即振荡原子振动能量的波。2020 年《自然物理学》上发表的一篇论文概述了这些发现。

Taillefer 说:“这项工作背后的想法是将热流垂直于 CuO2平面发送,沿着这个方向只有声子可以传播,而电子或与自旋相关的激发则不能。”“这表明声子是相关的热载体,正如Kamran Behnia 团队之前在钛酸锶中发现的那样。”