【產(chǎn)通社，6月30日訊】華中科技大學(xué)（Huazhong University of Science & Technology, HUST）官網(wǎng)消息，國(guó)內(nèi)頂級(jí)期刊《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）刊發(fā)了國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心極端量子輸運(yùn)團(tuán)隊(duì)題為《黑磷中準(zhǔn)彈道聲子引起的角度依賴平面熱霍爾效應(yīng)》（Angle-dependent planar thermal Hall effect by quasi-ballistic phonons in black phosphorus）的研究論文。我校為論文第一完成單位，中心副研究員李小康為論文第一作者，博士生郭曉東為論文共同第二作者，李小康、朱增偉教授和巴黎高等物理化工學(xué)院Kamran Behnia教授為論文共同通訊作者。

熱導(dǎo)率作為描述熱輸運(yùn)性質(zhì)的關(guān)鍵物理量，是一個(gè)連接熱流密度與溫度梯度的二階張量，其中熱霍爾效應(yīng)對(duì)應(yīng)該張量的非對(duì)角分量。傳統(tǒng)熱霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生需要磁場(chǎng)方向垂直于由熱流和溫度梯度所定義的平面，而平面熱霍爾效應(yīng)(PTHE)則展現(xiàn)出獨(dú)特的幾何特征——熱流矢量、橫向溫度梯度矢量以及磁場(chǎng)矢量三者共面（如圖中左側(cè)所示）。值得注意的是，該效應(yīng)由于對(duì)稱性限制，通常被理論所禁止，但最近卻在幾種絕緣材料（均為磁性材料，如量子自旋液體候選材料α-RuCl3）中被觀測(cè)到，其產(chǎn)生機(jī)制被解釋為磁性有序或結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的對(duì)稱性破缺所致。

此次研究中，團(tuán)隊(duì)在前期工作基礎(chǔ)上基于自主搭建的高靈敏度轉(zhuǎn)角熱輸運(yùn)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)非磁材料單質(zhì)黑磷開展了平面熱霍爾效應(yīng)及其轉(zhuǎn)角特性的研究。取得的主要研究發(fā)現(xiàn)包括：一是在磁場(chǎng)平行于熱流、橫向溫度梯度兩種不同平面熱霍爾構(gòu)型下，均觀測(cè)到顯著的平面熱霍爾信號(hào)，且平面霍爾熱導(dǎo)率遵循昂薩格對(duì)易關(guān)系。二是在平角熱霍爾效應(yīng)的轉(zhuǎn)角測(cè)量中，信號(hào)在平面內(nèi)的兩條對(duì)角軸上分別被增強(qiáng)和湮滅，這表明PTHE信號(hào)由兩個(gè)沿高對(duì)稱軸貢獻(xiàn)的正弦分量組成（如圖中右側(cè)所示）。三是指出非諧性（anharmonicity）以及磁場(chǎng)對(duì)伴隨聲子傳播的電偶極波所產(chǎn)生的力矩作用，可能是導(dǎo)致PTHE信號(hào)產(chǎn)生的潛在關(guān)鍵因素。

該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金、湖北省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站http://news.hust.edu.cn/info/1003/55673.htm，以及https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927325003202。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）