An introduction to iridates materials IV

(des)Manifestationsexpérimentalesdepropriétéstopologiques
•Contributionsautransportdesétatsdebord
→transportnonlocal,puitsquantiqueHgTe
•Anomalie d'Adler‐Bell‐Jackiw
→fermionsdeWeyl:iridates pyrochlores,HgCr2Se4
•
Eff t
Hll
ti
t
ff t
t
él t i
•
Eff
e
t
H
a
ll
quan
ti
que e
t
e
ff
e
t
smagne
t
o‐
él
ec
t
r
i
ques
•Effet Hallanormal
→fermionsdeWeylàvecteurdeChern nonnul:
iridates pyrochlores distordus
•Antilocalisation faible
•
MR
linéaire
manifestations'faibles'
L.Fruchter:iridates IV
MR
linéaire

Manifestationsexpérimentalesdepropriétéstopologiques
Contributionautransportdesétatsdebord
•Champ magnétique remplacé par SOC (
±
selon le spin)
•
Champ
magnétique
remplacé
par
SOC
(
±
selon
le
spin)
•'EffetHallquantique'pourchaquespin(étatsprotégés)=QSH
•symétrietpréservée(alt.sensibleàlabrisuredelasymétrie)
VG
V
(König etal2007)
•conductanceindépendantedel'épaisseurdupuits,
quantifiée non locale
quantifiée
,
non
locale
•1canalparspin
•brisureTR(impuretésmag.,champ)ouvregap(alt.robustes)
L.Fruchter:iridates IV

Manifestationsexpérimentalesdepropriétéstopologiques
Etatsdebordbalistiques
normal:isolant
d↑
2tib ti
idi
2
con
t
r
ib
u
ti
onsun
idi
m.
balistiques
n
p
L.Fruchter:iridates IV

Manifestationsexpérimentalesdepropriétéstopologiques
Champsfaibles:ouvertured'ungapdanslesétatsdebord
champ magnétique →brise symétrie t
champ
magnétique
→
brise
symétrie
t
,
lèvedégénérescenceentrelesétatsdebord(i.e.introduitungap)
700mT (pas∞!)
30
mT
30
mT
E
Z
B
E
gap ≈
Z
eeman≈
B
B
Egap ≈orbital+Zeeman≈orbital≈evFBratioE/E// 102
BHZ
L.Fruchter:iridates IV
largeurétatsdebordA/M

Manifestationsexpérimentalesdepropriétéstopologiques
Champsforts:inversiondesniveauxdeLandauenvolume
unchampfortrévèlel'inversiondesbandes
H(k)=(k)+[M‐B(kx2+ky2)]z
E±=±M‐(D±B)eBz/ħ
isolantnormal:massedeDirac(M)etNewtonienne(B)de
signe<>séparationdesniveaux
isolanttopologique:massedeDirac(M)etNewtonienne(B)de
mêmesigneconvergencedesniveaux
transition
similaire àcelle obtenue par
transition
similaire
à
celle
obtenue
par
l'inversiondesniveauxparleconfinement
n
B+petitgap:compenséquantifiéisolant
L.Fruchter:iridates IV
p