Efecto Hall cristalino en el antiferromagnético colineal no convencional NiF2

Abstract

A lo largo de un siglo, la corriente eléctrica transversal, sin disipación de energía, que genera el efecto Hall continúan desempeñando un papel central en la investigación de materia condensada por su intrigante naturaleza cuántica relativista y topológica. El efecto Hall anómalo requiere la ruptura espontanea de la simetría de reversi´ón temporal, lo cual es atribuido al ordenamiento magnético de los espines dentro del material cristalino (como es el caso del hierro). Recientemente, se identificó la presencia del efecto Hall anómalo, llamado efecto Hall cristalino, en ciertos materiales antiferromagnéticos no convencionales, donde la ruptura de simetría de inversión temporal es causada por la disposición de los átomos magnéticos en estructura cristalina antiferromagnética. En el presente trabajo se estudia el efecto Hall cristalino en el fluoruro de níquel (NiF2) por medio de un análisis de simetría y cálculos de primeros principios. Se encuentra que la conductividad Hall anómala para el NiF2 podría alcanzar valores cercanos a 700 S/cm. Esta respuesta Hall se obtiene para el eje fácil de magnetización del material; esto no se presenta en otros cristales tipo rutilo estudiados recientemente donde el vector antiferromagnético tiene que reorientarse aplicando un campo externo. Además, se muestra el origen en el espacio reciproco de la conductividad Hall anómala y la manera en que se puede controlar mediante la rotación del vector de N´éel, el cual da cuenta del ordenamiento antiferromagnético del material. Nuestros resultados indican que el NiF2 podría ser un elemento clave en el diseño de futuros dispositivos espintronicos basados en materiales antiferromagnéticos no convencionales.

Keywords

• Simulacion de materiales
• Efecto Hall
• Materiales antiferromagneticos
• NiF2