研究人员报告称，面内磁场可以在某些薄膜中诱导异常霍尔效应，特别是在EuCd2Sb2中。他们发现这些磁场改变了电子结构，导致显著的面内异常霍尔效应。这些发现为在磁场中管理电子输运开辟了新的途径，这可能推动磁传感器技术的发展。
根据东京科学研究所的科学家，面内磁场是产生EuCd2Sb2薄膜中异常霍尔效应的关键。通过研究这些磁场如何影响电子结构，研究人员识别出显著的面内异常霍尔效应。这些结果可能导致在存在磁场的情况下调节电子输运的新方法，从而有可能惠及磁传感器领域。
霍尔效应是材料科学中的一个重要概念，发生在材料中的电流受到磁场影响时，导致与电流和磁场均垂直的电压。虽然这一效应已在与面外磁场相关的研究中广泛探讨，但对面内磁场影响的研究却相对稀缺。
近来，面内磁场因其能够揭示材料中新行为而受到越来越多的关注，特别是在那些具有独特电子能带结构的材料，如EuCd2Sb2。
在这一背景下，由东京科学研究所(Science Tokyo)的研究团队与理化学研究所紧急物质科学中心(RIKEN Center for Emergent Matter Science，CEMS)在副教授内田雅树的指导下，研究了面内磁场对EuCd2Sb2薄膜中异常霍尔效应的影响。他们的研究成果于2024年12月3日发表在Physical Review Letters上，为这些磁场是如何引发电子能带结构的独特变化提供了新的见解。
根据内田的说法：“我们的研究展示了操纵磁材料中霍尔效应的新方法，这为依赖于精确磁场测量的未来科技，如磁传感应用，开辟了令人兴奋的前景。”
研究表明，面内磁场贡献了在EuCd2Sb2薄膜中明显较大的异常霍尔效应。当面内磁场旋转时，该效应的符号会发生变化，显示出清晰的三重对称性。
此外，研究强调了这些效应与电子能带结构中独特点的异常面外移动之间的关联。这个移动与轨道磁化的出现有关，它描述了电子波包的运动，在现代理论中表示为固体材料中的量子几何张量。该发现增强了我们对面内磁场如何影响材料内部结构的理解。
研究人员还指出，微小的磁场角度变化可能导致面内异常霍尔效应的显著差异，突出该材料的适应性及其在特定方向下需要精确磁场测量的应用前景。
内田总结道：“这项研究不仅标志着轨道磁化实验分析的重大进展，同时也鼓励未来应用材料的开发，实现对霍尔效应的理解‘从外到内’的转变。”
总之，这项研究提高了我们对面内磁场如何影响先进材料电子特性的理解，如EuCd2Sb2，使我们更接近开发具有特定磁输运特性材料的目标，以应对即将到来的技术进步。
