【儀表網 儀表研發】2019年，《自然》雜志報道在銅氧化物高溫超導母體中也發現了巨大的熱霍爾效應，引起了很多討論。與一般霍爾效應不同，熱霍爾效應測量垂直磁場下縱向熱流導致的橫向溫度梯度。在關聯絕緣體中，熱霍爾效應來自電中性載流子如聲子、磁激子、自旋子等的本征或誘導的非平庸拓撲性質。在自旋液體材料中，熱霍爾效應在實驗和理論兩個方面都有很多研究。但是現有微觀理論模型都非常復雜，難以和實驗建立起直接聯系。
 

　　霍爾效應是電磁效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾(E.H.Hall，1855—1938)于1879年在研究金屬的導電機制時發現的。當電流垂直于外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產生一附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應使用左手定則判斷。
 

　　為了填補微觀理論模型與實驗間的空隙，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員楊義峰與清華大學教授張廣銘和中國科學院大學卡弗里理論科學研究所教授張富春合作，借鑒費米液體理論的唯象思想，提出了分析關聯絕緣體中霍爾熱導率的小模型，進而預言依賴于電中性費米或玻色載流子的貝里曲率的能量分布，霍爾熱導率在低溫下會分別呈現飽和、冪數、熱激發等不同行為，但在載流子拓撲半帶寬量級的中間溫區上則會呈現出普適的對溫度的指數依賴關系，不依賴于具體材料細節。這一普適標度律在自旋液體材料RuCl3、量子順電材料SrTiO3和銅氧化物中都得到了實驗數據的支持。
 

　　費米液體理論是相互作用費米粒子的理論模型，描述了許多金屬在足夠低的溫度下的正常狀態。這里，多體粒子之間的相互作用不必太小。費米液體現象在1956年蘇聯物理學家朗道引入通過，之后阿列克謝阿布里科索夫和伊薩克Karatonikofu是費曼圖使用微擾理論是由開發。費米液體理論解釋了為什么相互作用的費米粒子系統的某些性質與費米氣體(非相互作用的費米粒子)非常相似，以及為什么其他性質不同。
 

　　資料來源：百科、物理研究所