南京大学最新Nature

背景:反常霍尔效应通常出现在时间反演对称性破缺的铁磁系统中，由自旋-轨道耦合或库仑相互作用驱动的轨道铁磁态产生，且遵循轨道磁化、电流和横向电场方向相互垂直的正交规则。研究目的:南京大学王雷、于葛亮，上海科技大学刘健鹏，南方科技大学赵悦等团队合作，在Nature发表研究，旨在探索二维与三维过渡体系中反常霍尔效应的新现象。结论:研究在菱形石墨薄膜（厚度2-5纳米）中观测到一种全新的跨维度反常霍尔效应，该效应同时涉及面内和面外轨道磁化，在面内和面外磁场下均出现霍尔电阻回滞。这一状态源于电子-电子相互作用驱动的自发对称性破缺金属相，仅在中厚度窗口出现。理论表明，该厚度范围内载流子可维持平面与跨平面相干轨道运动，形成了介于二维与三维之间的“跨维度”新物态，为关联与拓扑物理研究提供了新方向。