Qual é a condição mínima para um fônon se acoplar a um campo magnético e desviar sua trajetória?

Resumo

O efeito Hall térmico (THE) é o análogo térmico do efeito Hall, onde um fluxo de carga muda a trajetória por causa da força de Lorentz ao aplicar um campo magnético transversal. Comparado ao efeito Hall eletrônico, que foi investigado em profundidade e é frequentemente empregado para detectar estados eletrônicos exóticos, o THE ainda não é compreendido de um ponto de vista fundamental, apesar de ter sido observado em um número crescente de materiais. Quando o THE é observado em um isolante, os fônons, que são excitações sem carga e sem spin (ou possivelmente quaisquer outros portadores de calor sem carga), são ditos adquirir quiralidade. Tanto mecanismos intrínsecos (portadores térmicos espalhados por mecanismos sensível ao campo) quanto extrínsecos (impurezas e defeitos) foram apresentados para explicar esse fenômeno. Excitações exóticas sem carga (ex. férmions de Majorana), que devem abrir um gap em suas bandas sob o efeito de um campo magnético, foram previstos de se desvelar com uma assinatura peculiar no THE.Neste projeto, realizaremos uma investigação sistemática do THE até baixas temperaturas (1.5-300K) e sob campo magnético de até 9T em uma série de cristais naturais com um grau controlado de impurezas, de cristalinidade da amostra e quiralidade estrutural. Os experimentos serão realizados em plataformas home-made e espera-se que forneçam novos insights relevantes, que permitam avançar o entendimento sobre as condições mínimas necessárias para que um fônon desvie a própria trajetória na presença de um campo magnético. (AU)