Эффект Холла именно таким и был. Его открыли в 1879 году, а впоследствии это явление стало важной основой для технологий, позволяющих измерять магнитные поля.
Теперь физики показали, что одно из ключевых предположений об этом эффекте было неверным. Оказалось, что он может возникать в условиях, которые ранее считались неподходящими для такого явления.
- Эффект, который пришлось переосмыслить
Эффект Холла возникает при взаимодействии электрического тока с магнитным полем. Его используют в различных устройствах, в частности для определения наличия и направления магнитного поля.
Это явление открыл американский физик Эдвин Холл в 1879 году. На протяжении десятилетий считалось, что для возникновения эффекта магнитное поле должно быть направлено перпендикулярно плоскости материала.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Materials, показало обратное. Эффект Холла может возникать даже тогда, когда магнитное поле направлено вдоль плоскости материала.
Это меняет представление о том, какие условия необходимы для появления этого явления.
- Учёные нашли способ «поиграть» с симметрией
Особое внимание исследователи уделили магнитной разновидности явления, которую называют аномальным эффектом Холла. Он может возникать благодаря собственной намагниченности материала.
Оказалось, что вектор этой намагниченности не обязательно должен быть направлен только в одном конкретном направлении. Именно это позволило физикам наблюдать эффект в условиях, которые ранее считались невозможными.
Для эксперимента они создали сверхтонкие двумерные материалы из двух слоев: телурида тантал-иридия (TaIrTe4) и ферромагнитного полупроводника телурида хрома-германия (Cr2Ge2Te6).
Такое сочетание дало учёным возможность придать магнитные свойства немагнитному материалу и одновременно изменить его внутреннюю симметрию.
Именно симметрия часто определяет, какие физические явления могут происходить внутри материала. Создать материал с нужным набором свойств сложно, однако исследователям удалось подобрать такую комбинацию слоев, которая открыла новые условия для эффекта Холла.
- Почему это важно
Результат может иметь значение далеко за пределами одного физического эксперимента. Новое понимание эффекта Холла потенциально поможет создавать электронные устройства нового поколения.
Ещё интереснее то, что исследователи продемонстрировали способ управлять свойствами материалов посредством их комбинирования. Вместо того чтобы искать один материал с нужными характеристиками, можно комбинировать различные слои и таким образом изменять их симметрию и физическое поведение.
В будущем подобный подход может оказаться полезным и для квантовых компьютеров, где контроль над необычными свойствами материалов имеет особое значение.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
- Мультикоптеры 19 века: французский фантаст предсказал появление промышленных дронов?
- Космическое путешествие яблони Ньютона: как легендарное дерево преодолело земное притяжение и оказалось на орбите?
- 1200-летняя тайна зубов валлаби: археологи обнаружили в Австралии необычные древние украшения