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重新思考物理学:科学家发现了140年历史的效果的“巨大”新转折
他们的结果为开发依赖非磁性材料的高级电子设备铺平了道路。日本的研究人员首次检测到没有磁性的材料中的巨大异常效应(AHE)。突破是使用CD3AS2的高质量薄膜(一种狄拉克半学)进行的,受到平面磁的[...]
来源:SciTech日报他们的研究结果为开发依赖非磁性材料的先进电子设备铺平了道路。
日本研究人员首次在非磁性材料中检测到巨大的反常霍尔效应 (AHE)。这一突破是利用高质量的狄拉克半金属 Cd3As2 薄膜在面内磁场下实现的。
3 2通过仔细调整材料的电子能带结构,研究小组能够分离出 AHE 信号,并确定其来源在于轨道磁化而不是电子自旋,从而推翻了凝聚态物理中长期以来的假设。
霍尔效应背景
1879 年,物理学家埃德温·霍尔 (Edwin Hall) 发现,电流通过置于磁场中的导体时会在材料上产生电压。这种现象后来被称为霍尔效应,很快引起了科学界的关注,并成为理论和应用物理学的核心。不久之后,研究人员注意到磁性材料中存在一种相关效应,他们将其称为反常霍尔效应(AHE)。
与标准霍尔效应不同,异常版本仍然难以解释。几十年来,科学家们一直在争论它的真正起源,一些理论认为它甚至可能出现在非磁性材料中。然而到目前为止,还没有实验证据证实这一预测。
在最近的一项研究中,日本东京科学研究所 Masaki Uchida 副教授领导的研究小组报告了在非磁性材料中首次观察到 AHE。这一突破发表在 2025 年 9 月 2 日的《物理评论快报》杂志上。
物理评论快报