新型量子磁铁释放电子潜力

研究人员发现如何控制异常霍尔效应和贝里曲率,以创建用于计算机、机器人和传感器的柔性量子磁体。

来源:MIT新闻 _机器人

我们日常生活中最重要的一些物品,如电脑、医疗设备、音响、发电机等,都是靠磁铁工作的。我们知道当电脑变得更强大时会发生什么,但如果磁铁变得更通用,会发生什么?如果可以改变决定其可用性的物理属性会怎样?这会催化出什么创新?

这是麻省理工学院等离子体科学与聚变中心 (PSFC) 研究科学家 Hang Chi、Yunbo Ou、Jagadeesh Moodera 及其合著者在新的开放获取《自然通讯》论文《准二维碲化铬中的应变可调贝里曲率》中探讨的问题。

自然通讯 准二维碲化铬中应变可调的贝里曲率

要理解作者的发现的重要性,需要回顾一下过去:1879 年,一位名叫埃德温·霍尔 (Edwin Hall) 的 23 岁研究生发现,当他将磁铁垂直放置在有电流通过的金属条上时,金属条一侧的电荷会大于另一侧。磁场将电流的电子偏向金属边缘,这种现象以他的名字命名为霍尔效应。

在霍尔的时代,经典物理学体系是唯一的一种,重力和磁力等力以可预测和不变的方式作用于物质:就像掉落苹果会导致苹果掉落一样,用带电金属条和磁铁组成一个“T”形会导致霍尔效应。但事实并非如此;现在我们知道量子力学也发挥了作用。

虽然许多人已经观察到磁性材料中的异常霍尔效应,但没有人能够通过挤压和/或拉伸来操纵它——直到该论文的作者开发出一种方法来展示异常磁体中异常霍尔效应和贝里曲率的变化。