Conductividad térmica de Hall gigante en la fase pseudogap de los superconductores de cuprato

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Los materiales cuánticos

Sus antecedentes:

• La fase pseudogap en los óxidos de cobre (cupratos) se entiende mal, con un debate en curso sobre sus propiedades de ruptura de simetría y su naturaleza fundamental.
• Si bien algunas propiedades se asemejan al orden antiferromagnético, la evidencia directa del orden magnético de largo alcance está ausente.

Objetivo del estudio:

• Investigar la naturaleza de la fase pseudoespacio en cuprados mediante la medición de la conductividad térmica de Hall.
• Determinar el origen de la señal de conductividad térmica Hall observada y su relación con las propiedades electrónicas y magnéticas.

Principales métodos:

• Se realizaron mediciones de la conductividad térmica de Hall en el plano (κxy) en cuatro compuestos de cuprato diferentes.
• Las mediciones abarcaron un rango de niveles de dopaje, incluida la fase de pseudoespacio y el estado aislante de Mott.

Principales resultados:

• Se observó una señal de conductividad térmica Hall negativa significativa en la fase de pseudoespacio en el dopaje crítico (p*).
• Esta señal negativa también estaba presente en el aislante Mott (p ≈ 0), exhibiendo la mayor magnitud reportada para un aislante.
• La señal se intensificó con el aumento del comportamiento aislante eléctrico, descartando los portadores de carga móviles y los magnones.

Conclusiones:

• La conductividad térmica Hall observada se atribuye a las excitaciones neutras con quiralidad de espín, característica de los estados líquidos de espín.
• Este hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre la naturaleza exótica de la fase pseudogap en los cupratos, distinta de los fenómenos magnéticos o impulsados por carga convencionales.