室温非线性霍尔效应

　　最新Nature Nanotechnology：室温非线性霍尔效应

　　几何相位和拓扑之间的紧密联系使得基于霍尔效应的现象已成为现代材料和物理学的主要研究重点之一，这促使了人们对物质拓扑态的探索和许多相应实际应用的开发。在线性响应方式下，霍尔电导率需要通过磁化或外部磁场来打破时间反演对称性。但最近的一项研究预测，在非线性响应条件下，霍尔电导率在存在时间反演对称性但反演对称性破缺的情况下仍可以存在，这被称为非线性霍尔效应（NLHE）。NLHE是一种可以在没有磁场的情况下产生横向电压的现象，它为整流或倍频提供了潜在的替代方法。

　　特别地，二阶非线性表现出两个成分：一个是电压以驱动交流电的频率（2ω）的两倍振荡；第二个即是非线性。另一个分量是由于整流作用而产生的直流电。因此，NLHE可用于如能量收集，无线通信和红外探测器等需要倍频或整流的应用中，但这些应用要求在室温下检测到NLHE。尽管目前对拓扑材料和2D材料中的NLHE进行了多项研究，但尚未实现室温NLHE，低温检测限制了其进一步的应用。