Аномальный эффект Холла — уникальное явление, при котором поперечное напряжение возникает в проводнике без внешнего магнитного поля. Традиционно его связывали исключительно с ферромагнетиками, где электроны синхронно выстраивают спины, формируя намагниченность.
Материал-загадка: структура V₁/₃NbS₂
Ученые исследовали слоистый материал V₁/₃NbS₂ на основе сульфида ниобия с добавлением ванадия. При охлаждении ниже 50 К он переходит в антиферромагнитное состояние с упорядоченным чередованием спинов, что подтвердили методом нейтронной дифракции.
Экспериментальные прорывы
Из в диапаз в диапазоне 2-50 К показали рекордное поперечное напряжение 0,1 мкОм/см — в 10 раз выше теоретических прогнозов. Эффект сохранялся даже при нулевом внешнем поле, бросая вызов классическим представлениям.
Квантовые секреты материала
Главной сенсацией стала связь эффекта с не-Ферми-жидкостным состоянием, где электроны теряют свойства квазичастиц. Ученые предполагают, что плоские электронные зоны V₁/₃NbS₂ создают «виртуальное магнитное поле» благодаря сильным квантовым корреляциям.
Перспективы для спинтроники
Коллинеарные антиферромагнетики открывают путь к созданию сверхкомпактных устройств без паразитных магнитных полей. Для реализации потребуется контроль над доменной структурой и минимизация дефектов, где 15% ванадия занимают нештатные позиции.
горизонты горизонты горизонты науки
Открытие переворачивает понимание природы аномального эффекта Холла, объединяя топологию материалов с квантовыми корреляциями. Это важный шаг к разработке инновационной электроники будущего, где антиферромагнетики займут центральное место.
