重点实验室龚高尚博士在“Physical Review Materials” 期刊上发表学术论文“Large topological Hall effect near room temperature in noncollinearferromagnet LaMn2Ge2 single crystal”。
由于局域磁矩和传导电子的相互作用，巡游磁体中的自旋结构会引起拓扑霍尔效应。然而，在一系列材料中，拓扑霍尔效应现象大多是在极低温下观察到的，限制了其应用。该论文报道了居里温度TC为325K的非共线铁磁化合物LaMn2Ge2在室温附近的各向异性的反常霍尔效应。在很宽的温度范围内(190 K＜T＜300 K）实现了约1.0 μΩcm的较大的拓扑霍尔电阻率。不像传统反常霍尔效应那样磁场平行于c轴（H//c）和电流平行于ab 面（I//ab）, LaMn2Ge2中观察到的霍尔效应磁场平行于ab平面（H//ab）而电流沿c轴(I//c)方向。LaMn2Ge2中拓扑霍尔效应的出现可归因于自旋翻转过程中热涨落稳定的非共面自旋组态的自旋手性。此外，基于等温拓扑霍尔电阻率构建的温度-场（H-T）相图显示了从非共面自旋组态到极化铁磁态的场致相变。LaMn2Ge2近室温的大拓扑霍尔效应表明了其在新型自旋电子器件中高的应用前景。这一研究工作在2021年on-line SPICE-SPIN-X Seminar Igor Mazin学术研讨会(视频网址https://www.bilibili.com/video/BV1Jf4y1W72n?from=search&seid=403062265788862296&spm_id_from=333.337.0.0)上受到极大关注；先后得到2018年巴丁奖(John Bardeen Prize)得主，美国乔治梅森大学的Mazin，2019年APS James C. McGroddy奖得主德国马普所固体物理与化学所所长Felser等人的高度评价。国际上多所知名大学相关研究者如普林斯顿大学研究者等纷纷来信寻求与我们进行合作。
图1. 2021年on-line SPICE-SPIN-X Seminar Igor Mazin学术研讨会上2018年巴丁奖得主Mazin对该研究成果的介绍
图2美国普林斯顿等大学研究者们寻求合作相关邮件
论文链接：https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.5.034405
