第227章 洗不掉的杂质(1/2)
实验室里一片死寂，只有仪器运转的嗡嗡声。
「师兄，」徐辰突然开口，打破了沉默，「你刚才说，这个材料是反铁磁，所以宏观磁矩M几乎为零，对吧？」
「那肯定啊。」张乐阳有气无力地瘫在椅子上，随手拿起一支笔在空中比划，「洛伦兹力嘛，F=qvB。没有磁矩M提供内禀磁场B，电子凭什麽转弯？除非……」
「除非什麽？」徐辰追问道。
张乐阳苦笑一声：「除非电子自己『想』转弯。但这怎麽可能？Mn?Sn是反铁磁体，磁矩抵消了，空间反演对称性虽然破缺了，但宏观上它就是个『磁性哑巴』。电子在里面跑，理论上应该像在高速公路上走直线才对。」
「走直线？」徐辰敏锐地抓住了这个词，嘴角微微上扬，「师兄，如果高速公路本身就是弯的呢？」
张乐阳愣了一下：「什麽意思？你是说晶格畸变？」
「不，是更本质的东西。」
徐辰拿起笔，在草稿纸上画了一个倒空间的示意图，一边画一边说道：「师兄，你还记得这几年数学物理界很火的那个概念吗？贝里曲率，记作Ω。」
张乐阳眉头紧锁，思索道：「听说过，那是拓扑物理里的概念，描述的是波函数在参数空间演化时的几何相位……等等！」
张乐阳猛地坐直了身体，眼睛瞪大：「你的意思是，把倒空间看作一个流形？」
「没错。」徐辰点了点头，笔尖在纸上飞快地写下了一个修正后的公式：
Rxy∝M+∫ΩdkR_{xy}propto M +int Omega dkRxy∝M+∫Ωdk
他指着那个多出来的积分项，语气平静却充满力量：
「经典物理只看到了第一项M。当M趋近于零时，大家就觉得霍尔效应也该消失。但是，如果第二项——这个纯几何的积分项，它不仅不为零，反而很大呢？」
张乐阳盯着那个公式，呼吸开始急促起来，作为物理博士的直觉被瞬间唤醒：「你是说……虚磁场？虽然没有实体的磁矩M，但电子在倒空间运动时，感受到了由晶体几何结构产生的『等效磁场』？」
「对。」徐辰指着墙上的晶体结构图，「你们这个材料，空间群 P63/mmc，虽然是反铁磁，但它的磁结构破坏了时间反演对称性。在倒空间里，这种特殊的对称性破缺，极有可能会让能带结构发生剧烈的扭曲。」
徐辰手中的笔尖重重地点在纸上：
「简单说：不需要有铁（磁矩 M），只要空间的几何结构（Ω）扭曲得够厉害，电子照样会跑出弧线，产生巨大的霍尔电压。」
「这叫……拓扑霍尔效应。」
……
张乐阳听得目瞪口呆。「拓扑……霍尔效应？-->>
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