Investigadores de la Universidad de Tsukuba y NIMS han observado un nuevo efecto Hall en el que la dirección de desviación de la corriente varía según la dirección del flujo de corriente. El teorema recíproco de Onsager, un teorema fundamental en la ciencia de los materiales, afirma la imposibilidad de tal fenómeno. Sin embargo, los investigadores descubrieron que el fenómeno observado podría explicarse sin contradecir el teorema recíproco suponiendo una disposición magnética no convencional.
El efecto Hall, o efecto Hall anómalo, ocurre cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor o imán en un campo magnético, generando un voltaje perpendicular a las direcciones del campo eléctrico y magnético. El teorema recíproco de Onsager establece que la dirección de desviación de los electrones permanece constante, independientemente de la dirección de la corriente en el plano perpendicular al campo magnético o magnetización.
En un nuevo estudio, por primera vez, los investigadores han observado un efecto Hall anisotrópico anómalo en un óxido de espinela NiCo2 O4 película delgada con anisotropía magnética cónica; esta característica depende de la dirección de la corriente. Los hallazgos se publican en la revista Nature Communications. .
Para comprender este fenómeno, los investigadores consideraron la simetría del efecto Hall anisotrópico anómalo observado experimentalmente desde una perspectiva fenomenológica. Los hallazgos indicaron la participación de una estructura magnética llamada cuadrupolo toroidal magnético agrupado.
En consecuencia, el equipo propuso un modelo físico que explicaba el efecto Hall anisotrópico anómalo sin violar el teorema recíproco de Onsager. Este modelo explica con éxito la coexistencia del cuadrupolo toroidal magnético y el ferromagnetismo debido a la anisotropía magnética cónica.
Más información: Hiroki Koizumi et al, Efecto Hall anómalo cuadrupolo en estado nemático de electrones inducido magnéticamente, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43543-1
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Tsukuba
