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Étienne LeFrançois (séminaire de maîtrise)

Date : 24 July 2019 10:45

Type : Séminaires

Location : D3-2040

Titre : Transport thermique dans le candidat liquide de spins RuCl3 Résumé : Ce travail porte sur le transport de chaleur dans RuCl3, un isolant électrique qui est un candidat prometteur pour un état liquide de spins de par sa structure cristalline et magnétique conforme au modèle de Kitaev. Ce matériau 2D est susceptible d’héberger des excitations fondamentales exotiques prédites par Alexei Kitaev en 2006 : des fermions de Majorana qui engendreraient un effet Hall thermique quantifié à raison d’un demi quantum de conductance thermique dans la limite T⟶0. Si cette signature topologique est confirmée expérimentalement, ce serait une percée majeure en physique de la matière condensée, et potentiellement aussi en informatique quantique. Après une introduction au modèle de Kitaev et aux propriétés physiques de RuCl3, je vais présenter mes mesures de conductivité thermique 𝜅xx et d’effet Hall thermique 𝜅xy dans ce matériau. Je compare nos données de 𝜅xx à celles publiées dans d’autres études. Un bon accord qualitatif est observé, mais la variabilité en amplitude suggère une forte dépendance sur la qualité des échantillons. Une augmentation soudaine de 𝜅xx est observée en refroidissant sous TN, la température où l’ordre antiferromagnétique apparaît. Un champ magnétique appliqué dans le plan supprime cet ordre, et nous observons alors une forte croissance de 𝜅xx avec le champ. Je discuterai des ces propriétés en termes de phonons diffusés par des excitations magnétiques. Nos données de 𝜅xy sont en accord qualitatif avec les données déjà publiées par deux autres groupes, malgré une forte variation en amplitude d’un échantillon à l’autre – sauf sous TN, où nous voyons une augmentation (positive) au lieu d’un chute vers les valeurs négatives. Je discuterai de deux scénarios possibles pour l’origine du signal 𝜅xy dans RuCl3 : les excitations topologiques et les phonons.

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