Loop currents in two-leg ladder cuprates


Dalila Bounoua, Lucile Mangin-Thro, Jaehong Jeong, Romuald Saint-Martin, Loreynne Pinsard-Gaudart, Yvan Sidis & Philippe Bourges

[ arXiv | CommPhys ]

Cet article porte sur la généralisation de l’observation d’un ordre magnétique, correspondant à la circulation de courants microscopiques à l’échelle atomique qui représente potentiellement un nouvel état de la matière condensée. Un sujet sur lequel nous travaillons depuis plusieurs années.

Nous avons étudié les composés oxydes de cuivre à échelles de spins, Sr14-xCaxCu24O41, qui présentent un magnétisme unidimensionnel. Par des mesures de neutrons polarisés au LLB et à l’ILL, nous avons observé des corrélations magnétiques à basse température à des positions dans l’espace réciproque qui ne peuvent pas être expliquées par le spin du cuivre mais s’interprètent naturellement par une phase de boucle de courants à l’intérieur des échelles Cu-O. Cette phase est similaire à l’ordre magnétique spontané, observé dans les cuprates supraconductrices et dans les iridates. Notre résultat généralise cette phase, qui peut être décrite par des anapoles ou des multipoles de Dirac, précisant les conditions d’existence à l’intérieur de la maille atomique. Egalement, ce type de phase apparaît dans des modèles théoriques développés à IPHT par le groupe de C. Pépin sur les supraconducteurs à haute température critique.


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