Antiferromanets มีสนามแม่เหล็กภายในที่เกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้ไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก หมายความว่ามีพื้นที่เพียงพอที่จะบรรจุหน่วยข้อมูล - บิตหนาแน่น จึงเป็นหัวข้อที่น่าสนใจเนื่องจากมีศักยภาพในการจัดเก็บข้อมูล
คุณสมบัติที่วัดเพื่ออ่านค่าบิตต้านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์ ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏตั้งฉากกับทิศทางกระแสที่ใช้ กระแสไฟฮอลล์จะเปลี่ยนสัญญาณเมื่อการหมุนของแอนตีเฟอโรแม่เหล็กพลิกกลับทั้งหมด เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าของฮอลล์มีสัญญาณสองสัญญาณ อันหนึ่งตรงกับ "1" และอีกอันเป็น "0"
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะทราบเกี่ยวกับผลกระทบของฮอลล์ใน วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นเวลานาน ที่ผลกระทบของ antiferromagnets ได้รับการยอมรับในทศวรรษที่ผ่านมาเท่านั้นและยังคงเข้าใจได้ไม่ดี
ตอนนี้ทีมนักวิจัยที่ มหาวิทยาลัยโตเกียว ในญี่ปุ่น Cornell และ มหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ในสหรัฐอเมริกา และ มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ในสหราชอาณาจักรได้เสนอคำอธิบายสำหรับ 'Hall effect' ใน Weyl antiferromanet (Mn3Sn) วัสดุนี้มีเอฟเฟกต์ฮอลล์ที่เกิดขึ้นเองอย่างแข็งแกร่งเป็นพิเศษ
Mn3Sn ไม่ได้ต้านสนามแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์ แต่มีสนามแม่เหล็กภายนอกที่อ่อนแอ นักวิจัยต่างกระตือรือร้นที่จะตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอนี้มีส่วนรับผิดชอบต่อผลกระทบของ Hall หรือไม่
การศึกษาของพวกเขาใช้อุปกรณ์เพื่อใช้ความเค้นที่ปรับได้กับวัสดุที่ทดสอบ โดยการนำความเครียดนี้ไปใช้กับสารต้านสนามแม่เหล็กของ Weyl พวกเขาสังเกตเห็นว่าสนามแม่เหล็กภายนอกที่เหลือเพิ่มขึ้น
แรงดันไฟฟ้าข้ามวัสดุจะเปลี่ยนไปหาก สนามแม่เหล็ก กำลังขับเอฟเฟกต์ฮอลล์ นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กไม่มีนัยสำคัญ พวกเขาสรุปว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์เกิดจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบหมุนภายในวัสดุ
Dr. Clifford Hicks จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม กล่าวว่า: “การทดลองเหล่านี้พิสูจน์ว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ของควอนตัมระหว่างอิเล็กตรอนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและการหมุนของพวกมัน ผลการวิจัยมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจ – และการปรับปรุง – เทคโนโลยีหน่วยความจำแม่เหล็ก".
การอ้างอิงวารสาร:
- Ikhlas, M. , Dasgupta, S. , Theuss, F. et al. การสลับแบบเพียโซแม่เหล็กของเอฟเฟกต์ฮอลล์ที่ผิดปกติในแอนติเฟอโรแม่เหล็กที่อุณหภูมิห้อง แนท. ฟิสิกส์. (2022). ดอย: 10.1038/s41567-022-01645-5
