科学家首次观测到磁斯格明子霍尔效应

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记者从香港中文大学（深圳）获悉，由该校、清华大学、美国阿贡国家实验室等单位组成的国际团队，从实验上首次直接观测到了磁性薄膜中的斯格明子霍尔效应，并揭示了其与传统电荷霍尔效应的相似性。相关研究近日在线发表于《自然物理学》。

    磁性斯格明子是一种具有准粒子特性的拓扑自旋构形，可存在于具有螺旋交换作用的磁体中。理论预言电流驱动的磁性斯格明子会表现出霍尔效应的动力学行为，但实验上还未能观察到该现象。

    研究人员采用微磁学模拟以及磁光克尔显微镜成像技术，在室温下成功地观测到了拓扑电荷的霍尔效应。与传统电荷在磁场中的霍尔效应类似，该研究表明由于受到拓扑马格纳斯力的影响，拓扑电荷会聚集在样品的侧边，从而展示出宏观的斯格明子霍尔效应。

    与中心反演对称破缺的手性块体材料不同的是，此结果是利用界面的反演对称性破缺，强的自旋轨道耦合，在非磁性重金属/超薄铁磁体/绝缘体异质结这一低维人工磁性系统中实现的。研究人员表示，斯格明子霍尔效应的成功观察将会为这个新兴领域创造新的契机。（来源：中国科学报朱汉斌 马明霞 夏静）