In de topologische fysica komt bandtopologie vaak voort uit spin-orbit-interactie, wat aanleiding geeft tot complexe hopping-parameters. Hoewel deze benadering veel succes heeft gehad bij niet-interagerende of zwak interagerende elektronische materialen, werden de gevolgen van complexe hopping begrepen in een drastisch andere context in sterk gecorreleerde systemen vanwege fundamenteel verschillende opvattingen over elektronische structuur.

Wat nog belangrijker is, het gecombineerde effect van elektronische correlatie met niet-triviale complexe hopping blijft slecht begrepen in het intermediaire regime, dat vraagt ​​om echte experimentele systemen die correlatie-topologie-interactie kunnen simuleren en onthullen.

Onderzoekers onder leiding van prof. Hao Lin van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academy of Sciences (CAS) onthulden het rijke samenspel tussen topologie en correlatie en toonden een controleerbaar materiaalplatform voor dergelijk onderzoek. De resultaten zijn gepubliceerd in Physical Review X .

In deze studie hebben de onderzoekers experimenteel een Hubbard-modelsysteem met vierkant rooster gerealiseerd in [(SrIrO₃ )₁ /(CaTiO₃ )₁ ] superroosters.

Ze bewezen dat de niet-triviale elektronische topologie die werd verwacht bij de zwakke koppelingslimiet leidde tot een abnormaal Hall-effect (AHE) en een gigantische magnon-opening in de Mott-isolatietoestand vanwege de eindige correlatie.

Door AHE-metingen met een hoog veld uit te voeren in de Steady High Magnetic Field Facility van HFIPS, onthulden ze dat de AHE niet alleen Berry-krommingen in de Hubbard-banden betekende, maar ook werd onderworpen aan de zelfconcurrentie van de elektron-gat-paring.

Bovendien was de door het SU (2) ijkinvariante veld aangedreven magnon-opening te groot om rekening mee te houden met de superuitwisselingsbenadering. De verstrengeling van fenomenen die gewoonlijk werden vastgelegd in drastisch verschillende afbeeldingen van de elektronische toestand, benadrukte het rijke en complexe samenspel tussen correlatie en topologie in het intermediaire koppelingsregime.

De strategie om ijkafhankelijke/-invariante complexe sprongen te beheersen door middel van kunstmatig ontwerp, biedt waardevolle inzichten voor het onderzoeken van topologiegerelateerde fysica in andere gecorreleerde materialen. + Verder verkennen

Nieuwe kwantumsimulatiemethode verduidelijkt gecorreleerde eigenschappen van complex materiaal 1T -TaS2