Dichroïsme à partir de sondes thermoélectriques chirales : règles de somme généralisées pour les magnétisations orbitale et thermique

Les règles de somme établissent des liens fondamentaux entre les spectres d’excitation et les propriétés de l’état fondamental, et se sont récemment imposées comme des outils puissants pour sonder les caractéristiques géométriques et topologiques de la matière quantique. Jusqu’à présent, la plupart des formulations se limitaient aux réponses électriques, reliant la conductivité intégrée en fréquence à des quantités telles que la courbure de Berry et le nombre de Chern.

Dans ce travail, les auteurs étendent ce cadre au transport thermoélectrique et thermique. En se concentrant sur les corrélations entre courants électrique–chaleur et chaleur–chaleur, ils montrent que les magnétisations orbitale et thermique admettent des représentations spectrales sous forme de règles de somme généralisées. En analysant les coefficients de transport à température nulle et en exploitant les relations de Kramers–Kronig, les auteurs expriment ces magnétisations comme des intégrales de fonctions de réponse thermoélectriques, les plaçant ainsi sur un pied d’égalité avec les invariants topologiques.

Les auteurs démontrent en outre que des excitations thermoélectriques chirales offrent un accès expérimental direct à ces quantités : les taux d’excitation dichroïques intégrés en fréquence sondent directement les corrélateurs de Kubo sous-jacents et encodent ainsi les densités de magnétisation orbitale et thermique. Cette approche permet également une décomposition systématique de la magnétisation en différentes contributions physiques et met en évidence une quantité géométrique supplémentaire — une métrique quantique thermique — accessible via des sondes non chirales.

Ces résultats établissent un cadre unifié dans lequel le dichroïsme thermoélectrique fournit un accès direct aux propriétés de magnétisation et aux caractéristiques géométriques de l’état fondamental à partir de mesures dynamiques dans des systèmes quantiques ingénierés.

Pour plus d’information :

• https://arxiv.org/abs/2511.21599
• https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/y88d-tx4l