近日，物理學院陶玲玲課題組在反鐵磁自旋電子學研究中取得重要進展，相關成果以《中心對稱磁電反鐵磁體奈爾矢量的層霍爾探測》(Layer Hall Detection of the Néel Vector in Centrosymmetric Magnetoelectric Antiferromagnets) 為題發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。該研究提出了磁電反鐵磁奈爾矢量的電學探測新方法，為后續設計基于磁電反鐵磁的自旋電子學器件，提供了重要的理論基礎。
 

　　磁電反鐵磁是一類特殊的反鐵磁材料，其具有對稱性保護的宏觀表面磁化，而且磁電反鐵磁的奈爾矢量是磁電可控的，在反鐵磁自旋電子學器件中具有重要的應用前景。如何讀取磁電反鐵磁的奈爾矢量，是成功實現反鐵磁自旋電子學器的關鍵因素之一。
 

　　針對這一難題，研究團隊提出可以通過層霍爾效應的方法探測表面磁化，進而間接探測奈爾矢量，基于對稱性分析系統總結了具有層霍爾效應的所有磁點群，基于密度泛函理論計算證實磁電反鐵磁材料在外加電場下具有明顯的層霍爾效應。研究結果表明，層霍爾效應能夠作為探測磁電反鐵磁的奈爾矢量的電學方法。
 

　　哈工大為論文第一署名單位，物理學院陶玲玲教授和吉林大學趙宏健教授為論文共同通訊作者，物理學院博士研究生張琴、碩士研究生李慧男和王先杰教授，航天學院宋波教授，美國內布拉斯加大學岑巴爾(Evgeny Tsymbal)教授和美國阿肯色大學貝萊什(Laurent Bellaiche)教授參與相關研究工作。
 

　　該研究得到國家自然科學基金和哈工大原創前沿探索基金等項目支持。哈工大全媒體(闞思邈 陶玲玲 文/圖)
 

磁電反鐵磁奈爾矢量的層霍爾探測原理圖