Nd-Sn 人工蜂窝晶格中局域自旋冰序诱导的平面霍尔效应

已知几何阻挫材料（如自旋冰或 kagome 晶格）由于自旋手性而表现出奇异的霍尔效应现象。我们利用霍尔探针和极化中子反射测量探究了 Nd--Sn 元素人工蜂窝自旋冰中的霍尔效应机制。一个有趣的观测是，在相对较高温度 $T$ $\sim$ 20 K 处检测到霍尔信号的强烈增强。该效应归因于低场施加下自旋冰态中磁矩构型引起的平面霍尔效应。在低温下钕的反铁磁态中，施加的场诱导了原子 Nd 磁矩与底层晶格中传导电子之间的耦合，导致在非常小的场 $H$ $\sim$ 0.015 T 下霍尔电阻率显著增大。实验发现为研究人工自旋冰中的平面及场诱导霍尔效应开辟了新研究视野。