19.05.2022
News & Views: Evidenz für Spin-Flüssigkeit im Volumen und am Rand von RuCl3
Hoffnungen auf eine topologische Spinflüssigkeitsphase in Rutheniumtrichlorid wurden kürzlich durch den Nachweis von Majorana-Moden an den Rändern des Materials geweckt. Neue thermische Hall-Effekt und spezifische Wärmemessungen bestärken nun die Argumente für Majorana-Fermionen.
Frühere Messungen zum thermischen Hall-Effekt im Kitaev-Material RuCl3, die Hinweise auf topologisch geschützte Majorana-Fermion-Randströme mit einer Anregungslücke zu massiven Quasiteilchen geliefert hatten, sind nun durch neue Messungen von Bruin et al. [1] bestätigt worden. Zusätzliche Evidenz kommt durch magnetfeldrichtungsabhängige spezifische Wärmedaten von Tanaka et al [2], die eine Feld-Winkelabhängigkeit der Anregungslücke zu massiven Quasiteilchen implizieren, die den theoretischen Erwartungen für den topologischen Zustand im Kitaev-Modell entspricht.
Die neuen Erkenntnisse untermauern die faszinierende Fülle neuer Physik, die mit potenziellen topologischen Eigenschaften in frustrierten Quantenmaterialien einhergeht. Trotz der überzeugenden neuen Erkenntnisse bleiben jedoch noch viele Fragen zu klären, wie z. B. die Relevanz von Nicht-Kitaev-Kopplungen sowie thermische Hall-Effekt-Beiträge von Phononen, Magnonen oder Visonen.
[1] J. A. N. Bruin et al., Nat. Phys. 18, 401 (2022).
[2] O. Tanaka et al., Nat. Phys. 18, 429 (2022).
A. U. B. Wolter and C. Hess,
Spin liquid evidence at the edge and in bulk,
Nat. Phys. (2022)