Les chercheurs ont découvert un effet Hall anormal anisotrope dans un film mince d’oxyde de spinelle, un phénomène qui varie avec la direction du courant et qui s’explique par un nouveau modèle incorporant une structure quadripolaire toroïdale magnétique, alignée sur le théorème d’Onsager.
L’« effet Hall » ou « effet Hall anormal » se produit lorsqu’un courant électrique circule à travers un conducteur ou un aimant dans un champ magnétique, générant une tension perpendiculaire aux directions du champ électrique et magnétique. Le théorème réciproque d’Onsager, un théorème fondamental en science des matériaux, stipule que la direction de déviation des électrons reste constante, quelle que soit la direction du courant dans le plan perpendiculaire au champ magnétique ou à la magnétisation.
Aucun phénomène contredisant ce théorème n’a été découvert jusqu’à présent. Dans cette étude, pour la première fois, des chercheurs ont observé un effet Hall anormal anisotrope dans un oxyde de spinelle NiCo.2Ô4 film mince à anisotropie magnétique conique ; cette caractéristique dépend de la direction du courant.
Perspective phénoménologique et modèle théorique
Pour comprendre ce phénomène, les chercheurs ont examiné la symétrie de l’effet Hall anormal anisotrope observé expérimentalement d’un point de vue phénoménologique. Les résultats ont indiqué l’implication d’une structure magnétique appelée quadripôle toroïdal magnétique groupé.
Par conséquent, ils ont proposé un modèle physique expliquant l’effet Hall anormal anisotrope sans violer le théorème réciproque d’Onsager. Ce modèle explique avec succès la coexistence du quadripôle toroïdal magnétique et du ferromagnétisme grâce à l’anisotropie magnétique conique.
