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二聚化量子磁体中三重子的霍尔效应

强关联电子 2015-04-22 v2

摘要

著名的Shastry-Sutherland模型具有有能隙的二聚单重基态。材料SrCu2_2(BO3_3)2_2很好地实现了这一模型,仅存在由德亚洛辛斯基-莫里亚(DM)相互作用引起的微小各向异性。DM相互作用将三重子分量混入单重基态,并产生弱色散的三重子能带。我们表明,外加磁场会分裂三重子模式并打开能隙。令人惊讶的是,我们得到了具有陈数±2\pm 2的拓扑能带。因此,SrCu2_2(BO3_3)2_2支持拓扑保护的三重子边缘模,是整数量子霍尔效应的磁性类似物。在由DM相互作用强度决定的临界磁场值处,三个三重子能带在自旋-1狄拉克锥的推广中再次接触,并失去其拓扑特性。我们预测在拓扑区域存在强烈的热霍尔信号。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.1163,
  title  = {Hall effect of triplons in a dimerized quantum magnet},
  author = {Judit Romhányi and Karlo Penc and R. Ganesh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1163},
  year   = {2015}
}

备注

4 pages + 3 pages supplementary material