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研究发现磁场平行材料时也能产生霍尔效应
5 小时前
1879年，美国物理学家埃德温・霍尔发现了霍尔效应，即通电材料在垂直磁场中电流偏向一侧，产生可测量的电压。基于该效应制成的传感器应用广泛，百余年来，学界一直认为霍尔效应仅在磁场垂直于材料时出现。然而，美国卡内基梅隆大学团队在《Nature Materials》上发表论文称，他们将原子层厚度的拓扑半金属TaIrTe₄与铁磁绝缘体CGT叠合后，发现当磁场平行于材料b轴时，也能产生霍尔响应。这是首次在二维系统中观察到面内磁化驱动的反常霍尔效应。该团队通过实验证实，此效应源于磁性层，响应大小与晶体对称性相关，且门电压可调控响应，同时排除了平面霍尔效应的干扰。这一发现改写了传统物理定律，有望简化多维磁场传感等应用，实现单个传感器的矢量磁测量，在姿态检测、汽车系统、医疗成像等领域具有应用潜力。不过，目前实验需在约零下262摄氏度的低温下进行，研究团队正在探索室温下的材料组合，并构建了两带模型定性解释该效应，但更精确的理论仍需进一步研究。此发现拓展了霍尔效应的适用条件，为量子材料和自旋电子学开辟了新的调控手段。
