Nuevo estudio: el efecto Hall revelado por campos magnéticos en el plano de EuCd\(_2\)Sb\(_2\)

Tiempo de lectura: 2 minutos
Por Jamie Olivos
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Los campos magnéticos interactúan con materiales y electrones.

MadridCientíficos del Instituto de Ciencia de Tokio y del Centro RIKEN para la Ciencia de la Materia Emergente han descubierto nuevas formas en las que los campos magnéticos influyen en el movimiento de la electricidad a través de materiales. Al analizar películas hechas de EuCd(_2)Sb(_2), observaron un cambio sorprendentemente grande en el efecto Hall, un tipo de resistencia eléctrica. Este hallazgo podría ayudar a mejorar los sensores magnéticos y las tecnologías que dependen de mediciones precisas de campos magnéticos.

El estudio reveló que ciertos materiales presentan un efecto Hall inusual significativo cuando se encuentran expuestos a campos magnéticos en el mismo plano. Hallazgos importantes de la investigación incluyen:

  • El efecto cambia de signo al rotar el campo magnético en el plano.
  • Se observa claramente una simetría de tres pliegues al girar.
  • La anomalía está vinculada a un sutil cambio en la estructura electrónica de bandas.

Cambios en el tensor geométrico cuántico pueden explicar este fenómeno. Este tensor describe cómo funciona la magnetización orbital en la estructura de bandas electrónicas de un sólido. La magnetización orbital se relaciona con el movimiento de paquetes de ondas electrónicas y es un tema de creciente interés en la física de la materia condensada. Ajustar el ángulo del campo magnético permite controlar este efecto, ofreciendo una nueva forma de modificar las propiedades del material.

Un nuevo estudio podría cambiar la percepción tradicional sobre los campos magnéticos en el plano, que generalmente han recibido menos interés que los campos fuera del plano, los cuales tienen un impacto mayor en las propiedades electrónicas de un material. Sin embargo, el reciente hallazgo del significativo efecto Hall en EuCd(_2)Sb(_2) bajo la influencia de campos en el plano sugiere nuevas aplicaciones que se basan en la sensibilidad a la dirección de los campos magnéticos.

Este estudio podría tener importantes implicaciones para los dispositivos que requieren trabajar con campos magnéticos precisos. Un ejemplo son los sensores magnéticos, que podrían mejorar en precisión y sensibilidad con materiales que respondan eficazmente a campos magnéticos en plano. Esta investigación abre nuevas oportunidades en la ciencia de materiales, permitiendo la creación de materiales con propiedades ajustables.

El estudio representa un paso crucial en la comprensión de cómo los campos magnéticos en el plano influyen en materiales avanzados. Esta comprensión podría revolucionar la forma en que controlamos y aplicamos el transporte electrónico en nuevas tecnologías, abriendo la puerta a la creación de dispositivos electrónicos y magnéticos innovadores.

El estudio se publica aquí:

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.236602

y su cita oficial - incluidos autores y revista - es

Ayano Nakamura, Shinichi Nishihaya, Hiroaki Ishizuka, Markus Kriener, Yuto Watanabe, Masaki Uchida. In-Plane Anomalous Hall Effect Associated with Orbital Magnetization: Measurements of Low-Carrier Density Films of a Magnetic Weyl Semimetal. Physical Review Letters, 2024; 133 (23) DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.236602

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