研究人员在偶数层 MnBi₂Te₄ 中观察到反铁磁二极管效应

反铁磁体是一种材料，其中相邻原子的磁矩以交替模式排列，导致没有净宏观磁性。这些材料具有有趣的特性，可能有利于自旋电子学和电子设备的开发。

哈佛大学的研究人员最近在偶数层 MnBi2Te4中观察到了反铁磁二极管效应，MnBi 2 Te 4 是一种反铁磁材料，其特征是中心对称晶体不表现出定向电荷分离。他们观察到的这种效应可用于开发各种技术，包括平面场效应晶体管和微波能量收集设备。

该研究发表在《自然电子》杂志上。

二极管效应现已在多种材料中得到观察，它是指器件内电流以单一方向流动。具有这种效应的材料已用于开发各种器件，包括无线电接收器、数字电路、温度传感器和微波电路。

最近，一些研究人员在晶体结构缺乏对称中心的导电材料(也称为非中心对称极性导体)中观察到了超导二极管效应。基于他们的观察，哈佛大学的团队开始探索反铁磁拓扑绝缘体 MnBi2Te 4中是否存在类似的效应。

“非中心对称极性导体是本征二极管，可用于开发非线性应用，”高安远、陈少文及其同事在论文中写道。“此类系统最近已扩展到非中心对称超导体，并且已观察到超导二极管效应。我们报告了无方向电荷分离的中心对称晶体中的反铁磁二极管效应。”

研究人员利用均匀分层的 MnBi2Te4制造了两种不同电极配置的器件。其中一些器件具有霍尔条形电极(即通过电流的纵向电极和用于测量霍尔效应的横向电极)，而另一些器件具有径向分布的电极(即围绕中心点呈圆形排列)。