Effetto Hall degli strati e curvatura a bacca nascosta negli isolanti antiferromagnetici

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Schemi dell'effetto Hall dello strato (a) e della curvatura Berry nascosta bloccata nello strato (b) in un isolante antiferromagnetico a due strati. Nello strato effetto Hall, gli elettroni vengono deviati spontaneamente ai lati opposti in diversi strati (le curve a freccia rossa e blu) a causa della curvatura Berry nascosta bloccata nello strato. (c)-(d) Quando viene applicato un campo elettrico perpendicolare (la freccia ciano), il sistema mostra effetti Hall anomali bloccati a strati sintonizzabili dalla direzione del campo elettrico. Le frecce gialle specificano le configurazioni antiferromagnetiche. Le frecce verdi indicano il campo elettrico nel piano Ey per la misura di Hall.
CREDITO
© Science China Press

Abstract:
Questo studio è guidato dal Prof. Hai-Zhou Lu e dal Prof. Qihang Liu (Istituto di Shenzhen per la Scienza e l'Ingegneria Quantistica e Dipartimento di Fisica, Università del Sud di Scienza e Tecnologia).

Layer effetto Hall e curvatura Berry nascosta negli isolanti antiferromagnetici

Pechino, Cina | Inserito il 30 settembre 2022

Ogni volta che viene scoperto un nuovo effetto Hall, verrà ispirata un'ondata di ricerca. Il primo esperimento su un nuovo tipo di effetto Hall, l'effetto Hall a strati, era stato riportato dal gruppo di Xu all'Università di Harvard. Nello strato effetto Hall, gli elettroni degli strati superiore e inferiore vengono deviati in direzioni opposte e sono stati misurati applicando un campo elettrico fuori piano per rompere la simmetria PT [vedi Figure (c) e (d) sotto], dove P e T rappresentano rispettivamente la simmetria di inversione e la simmetria di inversione temporale. Gli autori hanno proposto un quadro universale in termini di curvatura Berry nascosta per l'effetto Hall dello strato [Figura (b)]. Essi mostrano che l'esistenza dell'effetto Hall dello strato è irrilevante per il campo elettrico [Figura (a)], che è simile all'effetto Hall della valle/spin. Pertanto, hanno anche proposto un approccio alternativo, cioè la misurazione non locale, per identificare l'effetto Hall dello strato, senza applicare il campo elettrico.

D'altra parte, gli autori hanno rivelato tre caratteristiche distinte per migliorare l'effetto Hall dello strato negli isolanti antiferromagnetici simmetrici PT. Inoltre, gli autori hanno proposto candidati più materiali per l'effetto Hall del livello, che ispirerà ulteriori esplorazioni sperimentali. Inoltre, la fisica nascosta può essere generalizzata a molti gradi di libertà, comprese le polarizzazioni di spin, orbitali e circolari in futuro.

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Contatti:
Contatto per i media

Be Yan
Scienza Cina Press

Contatto esperto

Hai Zhou Lu
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering e Dipartimento di Fisica, Southern University of Science and Technology (SUSTech)

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