电子掺杂铜氧化物的热霍尔电导率

空穴掺杂铜氧化物中热霍尔电导率的测量表明，声子在磁场中获得手性，这一现象既出现在赝能隙相中也出现在 Mott 绝缘态中。起作用的微观机制仍不清楚。人们正在考虑若干理论提议，包括声子被各种缺陷的斜散射、声子与自旋的耦合，以及具有适当对称性的环流有序态，但需要更多实验信息以约束理论情景。在此，我们展示对电子掺杂铜氧化物 Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$ 和 Pr$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$ 热霍尔电导率 $\kappa_{\rm {xy}}$ 的研究，掺杂跨越相图，从 $x$ = 0 的绝缘反铁磁相，到 $x$ = 0.17 的最优掺杂以上金属相。我们在所有掺杂下、两种材料中均观察到大的负热霍尔电导率。由于垂直于 CuO$_2$ 平面的热传导由声子主导，我们在电子掺杂铜氧化物中针对该方向热流观察到的大热霍尔电导率也必源于声子，如同空穴掺杂铜氧化物中一样。垂直于 CuO$_2$ 平面的热流测量证实声子对此热霍尔信号负责，与空穴掺杂铜氧化物中相同。然而，以比值 $|\kappa_{\rm {xy}}$ / $\kappa_{\rm {xx}} |$ 度量的手性程度（其中 $\kappa_{\rm {xx}}$ 为纵向热导率）在电子掺杂铜氧化物中要大得多。我们讨论了铜氧化物中赋予声子手性的机制可能涉及的多种因素，包括短程自旋关联。