# Tohoku University и JAEA переключили током нелинейное холловское состояние в плёнках Mn3Sn

- Опубликовано: 2026-11-05 14:02 UTC
- Раздел: Наука › Физика
- Теги: тонкие плёнки Mn3Sn, хиральный антиферромагнетик, переключение спин-орбитальным моментом, нелинейный эффект Холла третьего порядка, Университет Тохоку, JAEA, журнал Newton
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-d706b93af1c7e6fe83359912_tohoku_university_i/

**В тонких плёнках Mn3Sn при комнатной температуре импульсы тока разной полярности меняли знак нелинейного холловского отклика третьего порядка, сообщили авторы.**

![Tohoku University and JAEA switch a quantum-geometric nonlinear Hall state in Mn3Sn with current pulses](https://sgzwpqqelzmajkcubgkl.supabase.co/storage/v1/object/public/rt-media/2026/11/8592d860d73be2ef.jpg)
*Brocken Inaglory. The image was edited by user:Alvesgaspar, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0*

Исследователи из Университета Тохоку и Японского агентства по атомной энергии (JAEA) управляли квантово-геометрическим нелинейным холловским (QgNLH) состоянием с помощью электрического тока, сообщает ResearchSEA. Авторы называют это первой подобной демонстрацией. Работа опубликована в журнале Newton 4 ноября 2026 года; в ней использовались эпитаксиальные тонкие плёнки хирального антиферромагнетика Mn3Sn. [1]

В обычном проводнике напряжение и ток пропорциональны, что описывают закон Ома и эффект Холла. При нелинейном эффекте Холла поперечное холловское напряжение отклоняется от этой линейной зависимости. К такому отклику приводит квантовая геометрия — геометрическая структура электронных квантовых состояний. Её считали встроенным свойством материала, поэтому управлять ею током было трудно. [1]

## Нелинейный эффект Холла в Mn3Sn

Сначала команда наблюдала нелинейный эффект Холла третьего порядка при комнатной температуре: нелинейное напряжение пропорционально кубу тока. Эксперименты в сочетании с теоретическими расчётами показали, по данным авторов, что эффект имеет квантово-геометрическое происхождение и обратим при переключении спиновой структуры Mn3Sn. Это указывает на связь между QgNLH-состоянием и спиновой структурой. [1]

## Переключение спин-орбитальным моментом

Для электрического управления исследователи применили методы спинтроники. Ток в слое тяжёлого металла рядом с Mn3Sn создаёт спин-орбитальный момент, который действует на спиновую структуру Mn3Sn и способен её переключать. Подавая импульсы тока противоположной полярности, команда изменила знак нелинейного холловского отклика третьего порядка. [1]

Ведущий автор Томохиро Утимура (Tomohiro Uchimura) сообщил, что детерминированное переключение QgNLH-состояния достигается при конечном смещающем магнитном поле, а флуктуации состояния — при нулевом поле. [1]

Авторы-корреспонденты Цзяхао Хань (Jiahao Han) и Сюнсукэ Фуками (Shunsuke Fukami) заявили, что подход может помочь в создании нелинейных устройств с токовой настройкой, например мультиплексоров частоты и выпрямителей. По их мнению, такие устройства могут получить преимущества магниторезистивной памяти (MRAM) в энергоэффективности и скорости благодаря применённым методам спинтроники. Это ожидание авторов; измерения выполнены на устройстве в виде холловского мостика. [1]

## Источники

1. [ResearchSEA](https://www.asiaresearchnews.com/node/23647)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-d706b93af1c7e6fe83359912_tohoku_university_i/