手性轨道电流态中对电流敏感的霍尔效应
强关联电子
2024-04-30 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
手性轨道电流（COC）是亚铁磁 Mn3Si2Te6 中一种新颖的巨磁阻（CMR）的基础[1]。本文我们报道 COC 态中的霍尔效应，其展现出如下前所未有的特征：（1）霍尔电阻率对磁场依赖关系中存在尖锐的、对电流敏感的峰；（2）异常大的霍尔角可达0.15（可与已报道的最高值相比）；（3）霍尔电导率 sigma_xy 与纵向电导率 sigma_xx 之间对电流敏感的标度关系，即 sigma_xy ~ sigma_xx^alpha，其中 alpha 在3至5之间，该关系既对外加电流敏感，又远大于大多数固体典型的 alpha < 2。这些反常现象指向一种巨型的、对电流敏感的霍尔效应，为 COC 态所独有。我们认为，完全发展的 COC 所诱导的磁场与外加磁场相结合，对载流子施加了大大增强的横向力，从而决定了这种新颖的霍尔响应。COC 霍尔效应是独特的，因为它通过本征 COC 与外加外部电流之间的相互作用产生并受之调控，这导致了具有基础与技术重要性的新颖输运现象，并需要新物理予以解释。
引用
@article{arxiv.2309.06610,
title = {Current-sensitive Hall effect in a chiral-orbital-current state},
author = {Yu Zhang and Yifei Ni and Pedro Schlottmann and Rahul Nandkishore and Lance E. DeLong and Gang Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06610},
year = {2024}
}
备注
4 figures