（通讯员 李小康 韩小涛）8月1日，《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心朱增伟教授题为“Mn₃Sn中的反常能斯特效应和里吉-勒杜克效应:贝里曲率和热熵流”(Anomalous Nernst and Righi-Leduc effects in Mn₃Sn: Berry curvature and entropy flow)的论文。这是脉冲强磁场装置电输运实验平台的最新研究进展。

以往的研究认为，反常霍尔效应(Anomalous Hall effect)一般多出现在铁磁材料中，很少在反铁磁材料出现。而根据贝里曲率（Berry Curvature）理论预测，反常霍尔效应可以在一些特殊的反铁磁材料中被观察到，近来的实验研究也表明，非共线反铁磁材料Mn₃Sn和Mn₃Ge中确实有巨大的反常霍尔效应产生。为此，朱增伟教授团队以反铁磁材料Mn₃Sn为突破口，对其反常霍尔效应及反常能斯特效应(Anomalous Nernst effect)、反常里吉-勒杜克效应(Anomalous Righi-Leduc effect)进行了系统研究。研究发现，Mn₃Sn在三角磁结构温区（200K-400K）的横向热导和电导均满足魏德曼弗兰兹定律（W-F Law），从而证实了Mn₃Sn中的反常霍尔效应是一种费米面（Fermi surface）的性质，并验证了诺贝尔奖获得者Haldane于2004年提出的反常霍尔效应是由费米面准粒子影响的观点（F.D.M.Haldane，PRL，2004）。研究还发现，与传统铁磁性材料镍（Ni）和铁（Fe）只在低温下符合魏德曼弗兰兹定律不同，反铁磁材料Mn₃Sn在整个温区都符合魏德曼弗兰兹定律，并通过排除磁子（magnon）、声子（phonon）在Mn₃Sn中对横向输运的非弹性散射影响，证实了贝里曲率是Mn₃Sn中横向输运的唯一来源。同时，该团队通过对反常霍尔效应和反常能斯特效应作深入研究，发现非对角热电系数与霍尔电导比值有明显的温度依赖关系，当由400K的15uV/K增加到200K的50uV/K时，其比值接近量子化数值K_B/e(86uV/K)，由此再次证明了反常霍尔效应具有拓扑的性质，而这种温度依赖关系则说明外尔节点（Weyl nodes）会随温度变化发生移动。

据了解，朱增伟教授于2014年回国来我校任教，目前为国家脉冲强磁场科学中心电输运实验站负责人。依托强磁场实验平台，朱增伟教授带领团队主要开展0.4-400 K温度范围与65 T磁场范围内半金属、超导相关材料的霍尔系数、载流子浓度、迁移率、量子霍尔效应、电输运行为等方面的测量与研究，持续产出一批高水平成果。三年来，朱增伟团队以我校为第一单位在国际权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）、《自然·通讯》（Nature Communications）上发表学术论文3篇，其中2015年5月发表在《物理评论快报》的《半金属WTe₂的量子振荡、热电系数和费米面》（Quantum oscillations, Thermoelectric Coefficients and the Fermi Surface of Semi-metallic WTe₂）为ESI高被引论文。上述工作也进一步体现了脉冲强磁场装置电输运实验平台的作用，丰富了国家脉冲强磁场科学中心的科研成果。

该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划及我校高端外专项目的支持。朱增伟教授为论文通讯作者，博士生李小康为第一作者，国家脉冲强磁场科学中心高端外国专家Kamran Behnia教授为共同通讯作者，研究生许良才、丁林超、王金华、申明松等参与了论文相关工作，卢秀芳工程师到对该研究的样品生长提供了支持。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.056601