本报讯（记者李思辉 通讯员黄双子）华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心教授李亮、朱增伟和副研究员李小康团队联合法国巴黎高等物理化工学院教授卡姆兰·贝尼亚，在蜂窝反铁磁绝缘体NiPS3中首次从热力学角度确认了声子热霍尔效应源于材料内禀机制，而非杂质或缺陷导致的外在散射。相关成果近日在线发表于《科学》。

通常所说的霍尔效应是指电流在磁场中发生偏转，从而产生横向电压，这一现象只发生在带电粒子身上。而声子热霍尔效应是指热量在绝缘体中通过声子传递，当施加磁场时，热流也会发生横向偏转，产生温差。由于声子不带电，按常理不应受磁场影响，因此自2005年首次观测到以来，人们对这一现象究竟是材料的固有属性还是杂质缺陷造成的“假象”，一直争论不休。

团队在最高55特斯拉的脉冲强磁场下对多块单晶样品开展了精密测量。实验发现，在5块“路况”基本一致的样品中，热流偏转程度最大相差近10倍，且偏转大小与声子平均自由程无关，却与材料的磁各向异性紧密关联。这说明偏转并非杂质“碰巧”导致，而是材料本身的内禀属性。进一步分析揭示，材料中的磁振子与声子能带存在多处交叉，两者耦合后形成新的杂化模式，使原本电中性的声子获得了对磁场的“感知能力”，从而发生偏转。李亮表示，量子霍尔效应让人们发现了电子的拓扑量子态，而声子热霍尔效应表明声子这类“中性粒子”同样拥有精彩的量子世界。

该成果拓展了霍尔效应家族的认知边界，促使物理学界重新审视声子与磁场相互作用的理论框架。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adt1992