Pruebas del efecto Hall de espín cuántico fraccionario en Moiré

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Física Cuántica

Sus antecedentes:

• Los aislantes de Hall de espín cuántico (QSH) son materiales 2D con volumen aislante y bordes conductores.
• Los aislantes QSH existentes exhiben conductancia cuantizada entera (G0 = e2 / h) debido a los estados de borde de contrapropagación.
• La protección topológica de los estados de borde es una característica clave de los aislantes QSH.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente las propiedades de transporte del MoTe2 en dos capas retorcidas.
• Para buscar evidencia del efecto Hall de espín cuántico fraccionado en los materiales moiré.
• Explorar el potencial de nuevas fases topológicas en sistemas de moiré sintonizables.

Principales métodos:

• Fabricación y caracterización de las dos capas retorcidas de MoTe2.
• Mediciones de transporte a bajas temperaturas y campos magnéticos variables.
• Análisis de la conductividad del estado de borde y de la conductividad de Hall.

Principales resultados:

• Observación de las pruebas de transporte de un aislante QSH fraccionado con un factor de llenado ν = 3.
• Se observó una conductividad de borde cuantizada de G0/2, con cero conductividad Hall anómala.
• Los estados de aislamiento QSH enteros (G0, 2G0, 3G0) observados en ν = 2, 4 y 6, respectivamente.

Conclusiones:

• El estado de QSH fraccionario en el MoTe2 de doble capa retorcida es probablemente un par de aislantes Chern fraccionarios 3/2.
• Este descubrimiento permite el estudio de los aniones no abelianos simétricos de reversión del tiempo.
• Los materiales moiré sintonizables ofrecen una plataforma para la realización de nuevas fases topológicas.