Kitaev 自旋液体候选材料 Na2Co2TeO6 中的平面热霍尔效应

我们研究了 Kitaev 自旋液体候选材料——钴基蜂窝状反铁磁体 Na$_2$Co$_2$TeO$_6$ 在沿 $a$ 轴和 $a^*$ 轴施加磁场（$B$）下的纵向热导率（$\kappa_{xx}$）和平面热霍尔导率（$\kappa_{xy}$）。在 27 K 的 N\'eel 温度以下的反铁磁（AFM）相中，两种磁场方向均分辨出有限的 $\kappa_{xy}$。$\kappa_{xy}/T$ 的温度依赖关系显示了拓扑玻色激发的出现。此外，$\kappa_{xy}$ 的磁场依赖关系在 AFM 相中的临界场处显示符号反转，表明拓扑磁子的陈数分布发生了变化。值得注意的是，在 $B \parallel a^*$ 方向下，在 AFM 相的一级相变场与饱和场之间观察到有限的 $\kappa_{xy}$，而根据蜂窝晶格绕 $a^*$ 轴的二重旋转对称性，这在无序态中是禁止的，表明存在打破二重旋转对称性的磁有序态。我们的结果表明，在该化合物中饱和场以下的整个磁场范围内都存在拓扑磁子。