磁絕緣體中的熱霍爾效應被認為是研究磁振子等電中性準粒子拓撲性質的有力方法。然而,與kagome系統不同,三角形晶格在研究熱霍爾效應時受到的關注較少,因為相鄰三角形之間的標量自旋手性相互抵消。然而,如果三角晶格是扭曲的,這種抵消是不完美的。
首爾大學Je-Geun Park和日本新興物質科學中心Naoto Nagaosa等報道了多鐵性六方錳酸鹽YMnO3的三聚化三角晶格在外加磁場下產生非常不尋常的熱霍爾效應。
本文要點:
(1)
作者的理論計算表明,熱霍爾電導率與其120°磁結構的兩個簡并手性的分裂有關。我們的結果是拓撲物理學中最不尋常的情況之一,這是由于YMnO3的順磁態中手性的Z2對稱性被破壞,由于強拓撲自旋起伏和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的額外復雜性。
(2)
這種新機制為探索新的熱霍爾物理和奇異激發提供了新的方向。
參考文獻:
Kim, HL., Saito, T., Yang, H. et al. Thermal Hall effects due to topological spin fluctuations in YMnO3. Nat Commun 15, 243 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44448-9
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44448-9