与当前理论相反 反铁磁体适用于无耗散纳米电子学

有时，不同事物的组合会产生任何人都无法期望的效果，例如，当出现了全新的属性时，两个合并的部分就没有了。来自美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)的LiborŠmejkal博士发现了这样一个出乎意料的特性：他将反铁磁物质与非磁性原子结合在一起，发现与现行理论相反，发生了霍尔电流-两种反铁磁都不是这种情况或非磁性物质。

这可以为纳米电子学提供全新的潜力。一方面，这些材料组合实际上非常频繁地发生。因此，这一发现有可能扭转常规磁电子学中对稀有重元素日益增长的需求，并将其研究和应用引向丰富的材料。此外，霍尔电流表现出较低的能量耗散。鉴于信息技术正在成为工业中最大的能源消耗者，这一点尤其重要。由于材料对外部没有磁场，因此在磁场中是不可见的，因此可以将它们包装得非常紧密，并可以使纳米电子学高度小型化。这些以前被忽略的材料在速度方面也很出色，因为它们允许的速度是铁磁体的许多倍，因此频率可以从千兆赫兹范围转换到太赫兹范围。简而言之：该发现在快速发展的反铁磁磁电子学新领域中具有特殊的地位，该领域也被称为自旋电子学。美因茨大学的LiborŠmejkal博士及其同事最近在科学进展。

霍尔电流是多少?

要了解Šmejkal的研究，必须先以物理学家埃德温·霍尔教授命名的霍尔效应开始。如果将电压施加到常规的非磁性导体(例如铜)上，电流将沿电场给定的方向流动。但是，如果添加了外部磁场，则电流会弯曲远离施加的方向。这种额外的交叉分量称为霍尔电流。所描述的霍尔效应已经用于表征半导体，该半导体塑造了现代硅电子器件。霍尔的第二个发现：铁等铁磁导体的内部磁化也会导致这种错流偏转。这使得霍尔效应也是磁电子学的基石之一，磁电子学是一个从传感器到存储技术的广阔领域。

反铁磁体的发现在自然界中比铁磁体更为普遍，这归因于路易斯·尼尔(LouisNéel)教授。在这些原子中，磁矩的方向相反。因此，在铁磁体中观察到的效应会相互抵消，包括霍尔电流。反铁磁体像通常的非磁性导体一样朝着外部运动，因此不适用于磁电子学。

异常效果：抗铁剂中的霍尔电流

数十年来，已知无磁性和反铁磁性晶体存在霍尔电流。然而，LiborŠmejkal博士发现了一种晶体，该晶体具有引人入胜的非磁性和反铁磁性原子组合，可产生强大的霍尔电流。值得注意的是，具有反铁磁性和非磁性原子的晶体在自然界并不少见，而是广泛存在的。

研究组主任Jairo Sinova教授说：“打破常规的科学智慧需要非凡的才能和技能。” “ LiborŠmejkal博士也是如此。他是一位杰出的物理学天才，作为刚毕业的博士学位，他已经在该领域享有国际领导者的声誉。”

Šmejkal为他的博士学位辩护。论文仅在几个月前，但已经在国际会议上作了十几次邀请演讲，并在高质量的科学期刊上发表了各种论文。在博士学位之后 在防御方面，Šmejkal担任了JGU物理研究所INSPIRE组的独立团队负责人。

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