Natuurkundigen van het Ames Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy vergeleken vergelijkbare materialen en keerden terug naar een al lang bestaande regel van elektronenbeweging in hun zoektocht om het fenomeen van extreem grote magnetoweerstand (XMR) te verklaren. waarbij het aanleggen van een magnetisch veld op een materiaal resulteert in een opmerkelijk grote verandering in elektrische weerstand. Het is een nuttige eigenschap, die kunnen worden gebruikt bij de ontwikkeling van computers met verhoogde processorsnelheden en gegevensopslag.

Onderzoekers in de fysica van de gecondenseerde materie van het Ames Laboratory hadden onlangs een extreem grote magnetoweerstand en een Dirac-node-arc-functie in PtSn4 ontdekt. In dit werk, vonden de onderzoekers een ander materiaal, PdSn ₄ , met een extreem grote magnetoweerstand, maar een uitgesplitste Dirac-node-arc-functie. Bij het vergelijken van deze vergelijkbare verbindingen, ze sloten de Dirac-node-arc-functie en elektron-gatcompensatie uit als het mechanisme om extreem grote magnetoweerstand te verklaren.

Ze vonden, echter, dat het gedrag van beide materialen voldeed aan iets dat de regel van Kohler wordt genoemd.

"Er is een oude empirische uitspraak dat als je een metaal schoner en schoner en schoner maakt, het resulteert in grotere en grotere magnetoweerstand, " zei Paul Canfield, een senior wetenschapper aan het Ames Laboratory en een Distinguished Professor en de Robert Allen Wright Professor of Physics and Astronomy aan de Iowa State University. "Onze resultaten waren een extreem voorbeeld van wat al tientallen jaren wordt gewaardeerd in de metaalfysica, maar wordt nu waargenomen op 100 of 1000 keer grotere uitersten dan we eerder hebben gezien."

De vergelijkende studie dient om de weg te wijzen naar de voorwaarden die nodig zijn om extreme magnetoweerstand te bereiken.

"Als een proces van eliminatie, dit werk wordt een leidraad voor toekomstig onderzoek, " zei Na Hyun Jo, een afgestudeerde assistent en co-auteur van het gepubliceerde onderzoek "Kohler's Rule legt de gegevens uit, maar het vertelt ons niet waarom de magnetoweerstand zo groot is. Maar nu weten we dat het niet komt door Dirac-knooppuntbogen, en niet vanwege bijna compensatie."

Het onderzoek wordt verder besproken in de paper, "Extreem grote magnetoweerstand en de regel van Kohler in PdSn4:een volledige studie van thermodynamisch, vervoer, en bandstructuureigenschappen, " gepubliceerd in Fysieke beoordeling B .