De elektronische structuur van metalen materialen bepaalt het gedrag van elektronentransport. Magnetische Weyl-halfmetalen hebben een unieke topologische elektronische structuur - de beweging van het elektron is dynamisch gekoppeld aan zijn spin. Deze Weyl-halfmetalen zijn de meest opwindende kwantummaterialen geworden die dissipatieloos transport mogelijk maken, werking met laag vermogen, en exotische topologische velden die de beweging van de elektronen in nieuwe richtingen kunnen versnellen. de verbindingen Co ₃ sn ₂ S ₂ en co ₂ MnGa, onlangs ontdekt door de Felser-groep, hebben enkele van de meest prominente effecten laten zien dankzij een set van twee topologische banden.

Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Chemische Fysica van Vaste Stoffen in Dresden, de Universiteit van Zuid-Florida in de VS, en medewerkers hebben een nieuw mechanisme ontdekt in magnetische verbindingen dat meerdere topologische banden koppelt. De koppeling kan de effecten van kwantumverschijnselen aanzienlijk versterken. Eén zo'n effect is het afwijkende Hall-effect dat ontstaat bij spontane symmetrie die tijdomkeringsvelden verbreekt die een transversale versnelling van elektronenstromen veroorzaken. De effecten waargenomen en voorspeld in eenkristallen van Co ₃ sn ₂ S ₂ en co ₂ MnGa vertoont een aanzienlijke toename in vergelijking met conventionele magneten.

In de huidige publicatie de onderzoekers onderzochten de verbindingen XPt ₃ , waar ze een abnormaal Hall-effect voorspelden dat bijna twee keer zo groot was als de vorige verbindingen. Het grote effect is te wijten aan sets van verstrengelde topologische banden met dezelfde chiraliteit die geladen deeltjes synergetisch versnellen. interessant, de chiraliteit van de banden koppelt aan de magnetisatierichting en bepaalt de richting van de versnelling van de geladen deeltjes. Deze chiraliteit kan worden veranderd door chemische substitutie. De theoretische resultaten van CrPt ₃ laat het maximale effect zien, waarbij MnPt3 het effect aanzienlijk verminderde vanwege de verandering in de volgorde van de chirale banden.

Geavanceerde verdunt films van de CrPt ₃ werden gekweekt in het Max Planck Instituut. De wetenschappers vonden in verschillende films een ongerept abnormaal Hall-effect, robuust tegen wanorde en temperatuurschommelingen. Het resultaat is een sterke aanwijzing dat het topologische karakter zelfs bij eindige temperaturen domineert. De resultaten laten zien dat ze bijna twee keer zo groot zijn als enig intrinsiek effect gemeten in dunne films. Het voordeel van dunne films is het gemak van integratie in kwantumapparaten met een samenspel van andere vrijheden, zoals lading, draaien, en warmte. XPt ₃ films tonen mogelijk gebruik voor Hall-sensoren, lading-naar-spin conversie in elektronische apparaten, en lading-naar-warmte-conversie in thermo-elektrische apparaten met zo'n sterke respons.