面内磁场探测 Dirac 半金属中的反常霍尔效应
材料科学
2025-03-07 v1 强关联电子
摘要
由 Bloch 波函数的几何性质所表述的本征反常霍尔效应（AHE）是一种普遍存在的输运现象，不仅限于磁性系统，在外加场破坏时间反演对称性的非磁性系统中也是允许的。另一方面，探测外场诱导的 AHE 在实践上具有挑战性，因为通过 Zeeman 耦合和自旋-轨道耦合引起的能带调制通常远小于 Lorentz 力引起的其他贡献。在这里，我们在 Dirac 半金属 CdAs 薄膜上演示了，可以通过在霍尔偏转面内施加和旋转磁场来定量探测非磁性系统中的外场诱导 AHE。对 CdAs (112) 面的测量表明，AHE 表现为面内磁场旋转的一个清晰的三重对称分量。这种本征响应在超低电子密度薄膜中变得更加显著，在这些薄膜中，磁场下的几何性质预期会发生显著变化。我们的发现为研究表现为轨道磁化的霍尔响应在非磁性系统中的表现开辟了新机会。
引用
@article{arxiv.2503.04195,
title = {Anomalous Hall effect in Dirac semimetal probed by in-plane magnetic field},
author = {Shinichi Nishihaya and Hiroaki Ishizuka and Yuki Deguchi and Ayano Nakamura and Tadashi Yoneda and Hsiang Lee and Markus Kriener and Masaki Uchida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04195},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 4 figures