Bir elektrik akımı bazı malzemelerden geçtiğinde, akımın aktığı yöne ve uygulanan bir manyetik alanın yönüne dik bir voltaj üretir. Anormal salon etkisi olarak bilinen bu fiziksel fenomen, bazı malzemelerin içsel özelliklerine bağlanmıştır.
Bu malzemelerde uzunlamasına bir akımın enine spin-polarize bir akımı yönlendirme etkinliğine anormal salon açısı (θA). Birçok geleneksel manyetik malzemede, bu açı tipik olarak çok küçüktür, bu da bu malzemeler kullanılarak geliştirilen sensörlerin ve diğer cihazların hassasiyetini sınırlar.
Çin Bilimler Akademisi’ndeki araştırmacılar, θ’yi modüle etmelerini sağlayan yeni bir matematiksel model sundular.A Manyetik topolojik semimetal CO’da3Sn2S2.
Yaklaşımları, yayınlanan bir makalede özetlendi Doğa Elektroniğianormal salon etkisinden yararlanan daha hassas sensörlerin gelecekteki gelişimine katkıda bulunabilir.
CEİD, “1881’de fizikçi EH Salonu manyetik malzemelerde benzersiz bir elektromanyetik fenomen, bir dereceye kadar normal salon etkisi gibi davranan, ancak iletkenlerin manyetizması ile yakından ilişkili olan anomal salon etkisi buldu.” Dedi.
“Bununla birlikte, bu etki her zaman düşük bir seviyede kalır, temel parametrelerinden biri – anomalı salon açısı – oldukça küçüktür. Bu küçük açı, salon sensörlerinde ve spintronik kaliklerde anormal salon etkisinin uygulamalarını engelleyen enine salon akımı yoğunluğuna uygulanan uzunlamasına akım yoğunluğunun düşük bir sürüş etkinliğine neden olur.”
Yedi yıl önce, Liu ve meslektaşları manyetik Weyl fermiyonlarının, egzotik, kiral ve kütlesiz quasipartiküllerin varlığını manyetik bir topolojik semimetalde ortaya çıkardılar. Bu ilgi çekici kuasipartiküllerin, anormal salon etkisinin üretilmesinde önemli bir rol oynayan yoğunlaştırılmış maddenin momentum boşluğunda bir sözde gelişmiş meyve eğriliği ürettiği bulunmuştur.
Liu, “Bu fermiyonun keşfinden beri, manyetik Weyl fiziğini kullanarak dev anormal salon etkisine ve salon açısına ulaşmayı bekliyoruz.” Dedi. “Büyük anormal salon etkisinin gelişmiş spin cihazlarında kullanılabileceğini görmeyi umuyoruz.”
Makalelerinde, Liu ve meslektaşları anormal salon açısı için iki değişkenli bir matematiksel model sunuyorlar. Bu modelin benzersiz özelliği, ilk kez uzunlamasına direnç ve anormal salon iletkenliğinin bir fonksiyonu olarak anormal salon açısını ifade etmesidir.
“Modelden çıkarılan kurallara göre, Manyetik Weyl Semimetal CO’da tasarlanan deney planlarını uyguladık.3Sn2S2 Topolojik durum, hafif doping, sıcaklık ve boyutsallık dahil olmak üzere içsel ve dış mekanizmaların görüşlerinden modülasyonu açıdaki modülasyonu gerçekleştirmek için “diye açıkladı Liu.
Yaklaşımlarını kullanarak ekip, son 70 yılda geleneksel malzemelerden daha yüksek bir sipariş olan 25 ° (%46) sıfır alan dev anormal salon açısı elde etti.
Daha sonra, 23 nt/hz düşük frekanslı bir manyetik alan tespit kapasitesine ulaşarak yeni bir anormal salon sensörü geliştirdiler0.5@1Hz ve şu anda bilinen anormal salon sensörlerine göre sırasıyla 3 kat ve 10 kat daha yüksek olan 7028 μωcm/t salon hassasiyeti.
Bu araştırmacı ekibinin son çalışmaları, manyetik topolojik malzemelerde anormal salon açısını ayarlamak için yeni bir evrensel strateji getiriyor. Gelecekte, daha büyük anormal salon etkileri olan manyetik malzemelere dayanan giderek daha ileri ve hassas sensörlerin geliştirilmesinin yolunu açabilir.
Liu, “Topoloji geliştirilmiş yüksek performanslı manyetik algılamanın prensip kanıtı gösterimi sağlıyoruz ve yeni nesil manyeto-elektroniklerde manyetik topolojik fiziğin uygulanmasını ilerletmesi bekleniyor.”
“Şimdi yeni manyetik topolojik materyaller ve yeni fiziksel fenomenler bulmaya devam edeceğiz ve gelişmiş topolojik kuantum cihazlarda manyetik topolojik fizik keşiflerimizi teşvik edeceğiz.”
