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Kitaev候选材料中声子引起的平面热霍尔效应

强关联电子 2024-07-15 v2

摘要

Kitaev材料是实现量子自旋液体态的一个有前景的平台。热霍尔效应已成为探测此类态中奇异激发的潜在手段。然而,在Kitaev候选材料α\alpha-RuCl3_{3}中,热霍尔电导κxy\kappa_{xy}不仅被归因于奇异的Majorana费米子或手性磁子,也归因于声子。理论已表明前两类热载流子可产生“平面”热霍尔效应,即磁场平行于热流,正如实验所观测到的,但尚不清楚声子是否也能产生。在此我们表明,另一Kitaev候选材料Na2_{2}Co2_{2}TeO6_{6}中存在平面热霍尔效应。基于κxy\kappa_{xy}的温度与场依赖关系同以声子为主导的热导κxx\kappa_{xx}之间惊人的相似性,我们论证Na2_{2}Co2_{2}TeO6_{6}中的平面热霍尔效应由声子产生。声子贡献的平面κxy\kappa_{xy}还表现出强烈的样品依赖性,表明该机制具有外禀起源。通过对热流JJ与磁场HH的不同面内构型(即HH \| JJHH \bot JJ)进行完整研究,我们观察到这两种构型下κxy\kappa_{xy}的巨大差异,这揭示热流JJ的方向可能在决定平面热霍尔效应中起重要作用。我们的观测呼吁对α\alpha-RuCl3_{3}中观测到的平面热霍尔效应进行重新评估。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.17231,
  title  = {Planar thermal Hall effect from phonons in a Kitaev candidate material},
  author = {Lu Chen and Étienne Lefrançois and Ashvini Vallipuram and Quentin Barthélemy and Amirreza Ataei and Wailing Yao and Yuan Li and Louis Taillefer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.17231},
  year   = {2024}
}