磁性材料的反常霍爾輸運效應來源于能帶內稟貢獻及雜質外稟散射，其重要參量反?；魻柦谴砜v向電流密度驅動橫向反常霍爾電流密度的能力。大反?；魻柦窃诜闯；魻柎艂鞲小⒆孕娮訉W磁疇翻轉等方面發揮關鍵作用。過去70年來，反常霍爾角長期處于0.1°~3°（0.2%~5%）較低水平，且缺乏調控模型和實驗方案，導致反?；魻栠@一重要物理效應長期未能得到有效應用。
近年來，本征磁性拓撲材料的發現為研究自旋相關拓撲物態和物性提供了材料平臺，而其拓撲增強的電輸運性能也為反?；魻柦堑恼{控帶來了契機。磁性外爾半金屬Co3Sn2S2具有大內稟反常霍爾電導率，為實現反常霍爾角的調控提供了理想載體。
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心劉恩克課題組，在磁性拓撲材料與物理研究方面取得進展。該團隊提出了反?；魻柦堑碾p變量數學模型，根據電導率及電阻率的張量轉換，將反常霍爾角表達為縱向電阻率與反?；魻栯妼手e的函數。在金屬區，反?；魻柦请S著二者乘積的增加而增大。對于具有確定內稟反?；魻栯妼实捏w系，其反常霍爾角則隨著縱向電阻率的增大而呈現一個極大值。根據反?；魻栯妼实膬韧夥A機制特征，團隊提出了基于磁性拓撲體系開展反常霍爾角調控的實驗方案。利用拓撲態、微量摻雜、溫度、維度等內外稟自由度，團隊在Co3Sn2S2體系中進行實驗設計和驗證，實現了縱向電阻率和反?；魻栯妼实耐教嵘@得了25°（46%）的零場巨反?；魻柦?。同時，團隊研制出新型反?；魻杺鞲衅骷@得了低頻23nT/Hz0.5@1Hz的磁場探測能力和7028μΩcm/T的霍爾靈敏度，分別是目前已知反常霍爾傳感器的3倍和10倍。
上述研究為反?；魻柦堑恼{控提供了一套可行的模型和方案，開啟了磁性材料巨反常霍爾角研究的新階段，實現了拓撲增強高性能磁傳感的原理性驗證。
相關研究成果發表在《自然-電子學》（Nature Electronics）上。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國科學院相關項目等的支持。
論文鏈接
（ a、b）反?；魻柦堑碾p變量函數關系，（c）巨反常霍爾角，（d）磁性外爾半金屬反?；魻杺鞲?span style="display:none">IKm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
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