观测到磁化空间中由八极子诱导的面内反常霍尔效应
材料科学
2026-05-26 v1
摘要
反常霍尔效应（AHE）表现为铁磁材料在施加电荷电流时产生的与磁化强度成正比的横向电压，是探测磁性的不可或缺的工具，尤其在纳米尺度器件中。然而，AHE 主要对面外磁化敏感，从而阻碍了其辨别面内磁化的能力，而这是铁磁薄膜中普遍存在的特征。在此，我们通过在铁和镍这两种普遍存在的铁磁体中演示面内磁化诱导的 AHE，挑战了这一传统理解。对面内 AHE 的观测是显著的，因为它与禁止立方晶体系统中出现此类现象的现有理论相矛盾。我们将这一意外现象的根源追溯到磁化空间中此前未被考虑的反常霍尔电导率的八极子，我们提出这种机制能够在广泛的铁磁材料中实现对面内 AHE 的探测。这项工作通过利用反常霍尔电导率八极子在常见铁磁体中实现了面内 AHE，揭示了 AHE 的新物理起源，并有望彻底改变磁性器件和传感器的设计。
引用
@article{arxiv.2402.15741,
title = {Observation of the In-plane Anomalous Hall Effect induced by Octupole in Magnetization Space},
author = {Wenzhi Peng and Zheng Liu and Haolin Pan and Peng Wang and Yulong Chen and Jiachen Zhang and Xuhao Yu and Jinhui Shen and Mingmin Yang and Qian Niu and Yang Gao and Dazhi Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15741},
year = {2026}
}